托福阅读背景知识：天文篇

　　木卫三的轨道距离木星1070400公里，是伽利略卫星中距离木星第三近的，其公转周期为7天3小时.和大部分臣子与君王的关系一样，木卫三也为木星所节制，永远都以同一面面向守护的君主.它的轨道离心率很小，轨道倾角也很小，接近于木星赤道，同时在数百年的周期里，轨道的离心率和倾角还会以周期函数的形式受到太阳和木星引力影响，这种轨道的变化使得其转轴倾角在0-0.33°之间变化.

　　木卫三和木卫二、木卫一保持着轨道共振关系：即木卫三每公转一周，木卫二即公转两周、木卫一公转四周.当木卫二位于近拱点、木卫一位于远拱点时，两者之间会出现上合现象;而当木卫二位于近拱点时，它和木卫三之间也会出现上合现象.木卫一到木卫二和木卫二到木卫三的上合位置会以相同速率移动，遂三者之间有可能出现三星上合现象.这种复杂的轨道共振被称为拉普拉斯共振.拉普拉斯共振是如何形成的.现今存在两种假说：一种认为这种状态在太阳系形成之初即已存在;另一种认为这种状态是在太阳系形成之后才发展出来的.一种可能的形成过程如下：首先是由于木星的潮汐效应，致使木卫一的轨道向外推移，直至某一点与木卫二发生2:1的轨道共振;之后其轨道继续向外推移，同时将部分的旋转力矩转移给木卫二，从而也引起了后者的轨道向外推移;这个过程持续进行，直到木卫二到达某一点，与木卫三形成2:1的轨道共振.最终三者之间的两对上合现象的位置移动速率保持一致，形成拉普拉斯共振.

　　木卫三的形成可能由木星环绕着的星云的吸积作用所诞生，——即在木星形成之后环绕于其四周的、由气体和尘埃组成的圆盘.木卫三的吸积过程持续了大约1万年，相较于木卫四的10万年要“轻松”得多.当伽利略卫星开始形成之际，木星次星云中所含的气体成分已经相对较少;这导致了木卫四较长的吸积时间.相反，由于木卫三是紧接木星之后形成的，这时的次星云还比较浓密，所以其吸积作用所耗时间较短.相对较短的形成时间使得吸积过程中产生的热量较少逃逸，这些未逃逸的热量导致了冰体的融化和木卫三内部结构的分化：即岩石和冰体相互分开，岩石沉入星体中心形成内核.在这方面，木卫三与木卫四不同，后者由于其较长的形成时间而导致吸积热逃逸殆尽，从而无法在初期融化冰体以及分化内部结构.这一假说揭示了为何质量和构成物质如此接近的两颗卫星看起来却如此得不同.