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在尋找地外生命的過程中，木星的衛星伽倪墨得斯是太陽系中最大的衛星，但它並非木衛二。它可能蘊藏的鹹水地下海洋比木衛二 可能存在的液態海洋更深，並且夾在冰層之間，這導致大多數科學家得出結論，伽倪墨得斯上或內部存在生命的希望渺茫。儘管這個巨大的衛星可能是瞭解木星系統歷史的關鍵，從而揭開其冰冷的伽利略衛星的地質和生物秘密，但人們對它的瞭解仍然很少。它的直徑為 5,262 公里，比水星和矮行星冥王星還要大，如果不是因為它繞行星而不是恆星執行這個主要例外，它本身就可以被歸類為行星。美國國家航空航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）聯合提出的前往木衛二和伽倪墨得斯的任務計劃於 2020 年發射。
因此，行星科學家剛剛宣佈完成有史以來第一張伽倪墨得斯全球地質圖，這是一件大事，該地圖揭示了構造力如何在該衛星表面形成最突出特徵的有力證據。伽倪墨得斯的表面主要特徵是覆蓋著黑暗、隕石坑密佈的原始物質，以及較年輕的、更冰冷的光亮區域。大部分較亮的物質都被地質學家以前只能描述為“溝槽”的東西覆蓋著。
在此處檢視伽倪墨得斯的完整地圖
新地圖支援這樣一種理論，即溝槽可能是由伽倪墨得斯與木星的另外三個伽利略衛星（木衛二和木衛一）之間的軌道共振產生的潮汐加熱形成的。（如今，伽倪墨得斯每繞木星一週，木衛二繞木星兩週，木衛一繞木星四周。）該地圖為約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室 (APL) 的韋斯·帕特森、馬薩諸塞州惠頓學院的傑弗裡·柯林斯及其同事提供了旅行者號和伽利略號宇宙飛船收集的觀測證據，以檢驗這一理論。
柯林斯說，這張地圖歷時十年製作完成，代表了伽倪墨得斯表面上所有已知的構造特徵——總共 60,000 個，包括 4,000 個直徑超過 10 公里的隕石坑——以及它們的相對年齡。黑暗物質類似於骯髒的雪堆——它是一層覆蓋在冰上的薄薄的滯留沉積物，由表面緩慢的昇華積累而成，並留下非冰雜質。當雪融化時，雪上會形成一層泥土結殼。光亮物質之所以如此，要麼是因為在形成溝槽時，當表面被構造力撕裂時，它透過滑坡卸掉了滯留沉積物，要麼是因為表面被明亮的冰火山流覆蓋。“當你仔細觀察這些溝槽的特寫照片時，它們中的許多看起來都像是巨大的正斷層，這是一種透過將表面拉開而產生的地質特徵，就像哈德遜河谷或內華達州的盆地和山脈[省]一樣，”柯林斯說。“我們真的很想知道是什麼力量將表面拉開。”
柯林斯和他的同事計算了在表面上形成這些斷層所需的力的模式和順序，並能夠將軌道共振理論與資料相匹配。“到目前為止，情況看起來很有希望，”柯林斯說。但是，帕特森笑著補充道：“沒有什麼是完全明確的。” 這些結果在本月早些時候在德國波茨坦舉行的 2009 年歐洲行星科學大會上公佈。作者說，該論文也正在一家期刊上接受審稿。柯林斯說，進一步的分析不僅可以揭示斷層和光亮物質總體上是如何形成的，還可以揭示它們何時形成的。“我們正在試圖弄清楚溝槽是在伽倪墨得斯歷史的哪個時期形成的，”他說。“到目前為止，我們還沒有確切的數字，但看起來它發生在一個巨大的嗝逆中。” 也就是說，證據表明，伽倪墨得斯經歷了一段短暫但劇烈的活動時期，當時構造力將其撕裂，但這種活動現在早已結束。
柯林斯和帕特森也在試圖更多地瞭解內伽利略衛星軌道的歷史和演變，特別是伽倪墨得斯、木衛一和木衛二軌道之間的共振是如何以及何時形成的。
從某些方面來說，伽倪墨得斯是一顆奇怪的衛星，除了現在它是太陽系中僅有的三顆被完全測繪的衛星之一（地球的衛星和木星的卡利斯托是另外兩顆）。與許多衛星不同——但與地球相似——它是一個分化體，有一個液態金屬核心，周圍環繞著一個岩石地幔。地幔之上是一個 800 到 900 公里厚的冰水“三明治”。“麵包”是一層冰殼，在表面約 200 公里厚，內部是一個含有溶解離子的液態水海洋，該海洋與伽倪墨得斯受輻射的表面或地幔中的矽酸鹽岩石沒有接觸。
木星內側三個伽利略衛星的軌道共振是木衛一火山爆發的燃料，並使木衛二成為一個潛在的宜居之地。然而，伽倪墨得斯是這種共振中唯一一顆表面帶有該系統歷史歷史證據的衛星，避免了像其他衛星那樣被持續的構造和火山活動抹去。因此，瞭解伽倪墨得斯的地質情況可能會打開了解整個木星系統歷史的大門，甚至包括其他冰冷的衛星，如土星的土衛二，從而解答諸如衛星何時、如何以及在何處形成，以及它們之間如何相互作用等問題。事實上，伽倪墨得斯在其歷史和地質方面彌合了一個差距。“伽倪墨得斯是我們太陽系中以及可能在其他太陽系中許多中型冰冷衛星的原型模型，”帕特森說。
美國國家航空航天局-歐空局木衛二木星系統任務目前提議包括兩個軌道飛行器——一個將繞木星執行，然後繞木衛二執行；另一個將繞木星執行，然後繞伽倪墨得斯執行，目的是詳細瞭解影響冰冷衛星的地球物理、成分、地質和其他過程。帕特森和柯林斯本月在德國會議上介紹了他們的論文，希望能幫助聚集在那裡的歐空局科學家推動木星-伽倪墨得斯軌道飛行器的任務規劃。“我們來到這裡並帶來了這項工作，是為了讓他們感到興奮，”帕特森說。“你不能孤立地理解這些衛星中的任何一顆。伽倪墨得斯是當前活躍的天體（如木衛二）與過去發生的事情之間的聯絡。它像其他衛星一樣，保留了木星系統的歷史。”
