木星活躍的衛星木衛一 Io 擁有可崩潰的大氣層：新的觀測顯示，當木衛一每天進入木星的陰影時，其二氧化硫氣體外殼會凍結，並在衛星出現時重新轉化為氣體。
木衛一 Io 是木星的第五顆衛星，是 太陽系火山活動最活躍的天體；二氧化硫氣體柱從多個活火山噴發而出，高度達到月球表面以上 300 英里（480 公里），溫度高達 3,000 華氏度（1,650 攝氏度）。另一方面，木星衛星的表面非常寒冷，當木星擋住陽光時會變得更冷——這促使大氣層崩潰。
“這證實了木衛一 Io 的大氣層處於持續崩潰和修復的狀態，並表明大部分大氣層是由二氧化硫冰的昇華[當它變成氣體時]支撐的，”科羅拉多州西南研究院 (SwRI) 的研究員、這項新工作的合著者約翰·斯賓塞在一份宣告中說。“雖然木衛一 Io 的超級火山是二氧化硫的最終來源，但陽光透過控制地表冰的溫度來控制每天的大氣壓。” [驚人照片：木星的火山衛星木衛一 Io]
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“我們長期以來一直懷疑這一點，但終於可以親眼目睹它的發生，”斯賓塞在同一份宣告中補充道。
研究人員使用了夏威夷的雙子座北望遠鏡和德克薩斯梯形光柵交叉階梯光譜儀 (TEXES) 來觀察木衛一 Io 在兩個不同的夜晚穿入和穿出木星的陰影。當時，木衛一 Io 距離地球超過 4.2 億英里（6.75 億公里）。之前的研究無法在黑暗中辨別出木衛一 Io 的大氣層，但這項新工作依賴於探測大氣層輻射的熱量，研究人員在宣告中說。
在陽光下，木衛一 Io 的表面平均溫度為零下 235 華氏度（零下 150 攝氏度），但一旦衛星進入木星的陰影，溫度就會降至零下 270 華氏度（零下 168 攝氏度）。由於不再被陽光溫暖，二氧化硫氣體大氣層凍結並變成衛星表面的霜。
木衛一 Io 在 1.7 個地球日後離開木星的陰影，這相當於木衛一 Io 一天中的 2 個小時，當衛星重新進入陽光照射時，二氧化硫會升華——直接從固態變為氣態——並再次泵起大氣層。
瞭解火山活動活躍、熔岩覆蓋的木衛一 Io 對於瞭解木星周圍的環境至關重要，NASA 的朱諾號宇宙飛船於 7 月 4 日抵達木星，研究人員在宣告中說。“木衛一 Io 噴射出的氣體最終會充滿木星系統，最終播撒一些在木星兩極看到的極光特徵，”該研究的主要作者（也來自 SwRI）康斯坦丁·曾說。“瞭解如何控制木衛一 Io 的這些排放物將有助於更好地描繪木星系統的圖景。”
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