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"朱诺"号探测器火力全开 近看木星真面目

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发射5年后,NASA激活木星探测器整套科学载荷

科技日报北京8月27日电 (记者房琳琳)北京时间8月27日20时51分,美国国家航空航天局(NASA)5年前发射的“朱诺”号探测器到达木星云层上方4200公里处,以20.8万公里/小时的绕行速度,正式拜谒太阳系“行星之王”——木星。

“朱诺”号探测器携带3块太阳能板,每块宽2.7米,长9米,这让“朱诺”号看起来像一台巨型的风车。NASA官网称,“朱诺”号共搭载了9个有效载荷,包括磁强计、微波辐射计、高能粒子探测器、可见光广角相机等,它们同时被激活。

木星是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,是从内向外的第五颗行星。它的质量为太阳的千分之一,是其他七大行星质量总和的2.5倍,目前确认有68颗卫星,其中木卫二被认为存在液态水。虽然“伽利略”号曾对木星进行过近距离观测,但仍存在磁场、大红斑、核心成分等未解之谜。

探测器的名字“朱诺”是罗马神话中天神朱庇特的妻子。朱庇特施展法力用云雾遮住自己,但是朱诺却能看透这些云雾,了解朱庇特的真面目。探测器取这个名字是借用其寓意,希望它能解开这颗云遮雾绕的气态巨行星隐藏的秘密。

自今年7月5日到达木星轨道后,“朱诺”号每年大约绕木星运转32圈,探测木星内部的结构情况;测定木星大气成分;研究木星大气对流情况以及探讨木星磁场起源和磁层等,通过探测,科学家希望了解木星这颗巨行星的形成、演化和本体内部结构以及木星卫星等。2017年10月,“朱诺”号完成全部计划任务后,将坠入木星大气层。

由于路途遥远,首批探测信号和数据的传输及后续分析尚需耐心等待,但可以肯定的是,广角相机拍回来的将是最清晰的木星彩色照片。据悉,第一批照片将在下星期晚些时候发布。

“朱诺”,你眼中的木星啥模样?

本报记者 房琳琳

“朱诺”号木星探测器被寄予厚望。从8月27日起,除了捕获有史以来分辨率最高的木星巨型云层图像,它还要借助一系列科学仪器和设备,逐步揭开大气层下的奥秘。

正如NASA系外行星科学研究所天文学家戴维·希尔第所说:“此次近距离观察木星,几乎是我们理解外太阳系的唯一途径。”

木星是否来自系外?

细致观测木星的“朱诺”号,可以提供了解太阳系历史和未来的视角。

类木行星通常被称为“热木星”,因为它们总是围绕各自的恒星嘶嘶作响。

希尔第说,行星迁移可能发生在太阳系形成的早期,太阳系内有很多灰尘物质,多到足以产生阻力,而迁移过程却足够漫长。“木星本身可能就是从太阳系外迁移过来的,但这一点目前没人能确定。”

如果“朱诺”号的科学载荷能够解决这个问题,或许还可以进一步探讨木星对地球形成的影响,推而广之,分散在其他恒星之间类地行星的形成,也可能在这里找到部分答案。

究竟含有多少水?

“朱诺”号正在监测大气层中的水汽含量,这有助于分析木星上的充足氧气成分,而氧气被认为与木星起源有关。

如果木星形成于现在的位置,那么大量的冰层或许还会留存,接下来的探测或许会发现大量水冰;如果木星从太阳系外迁移过来,或许此次还会发现少量水冰;但如果木星直接从太阳星云形成,可能现在只包含很少量的水。

因此,测量木星上的水量,是理解木星如何形成和在哪形成的关键。

NASA“伽利略”号木星探测器进入木星大气层时,发现了飓风与湍流,但预期应该存在的水却没有“现身”,科学家认为,“伽利略”碰巧落在了比较干燥的地方,而此次,“朱诺”在整个绕轨期间进行完整的探测。

影响其他星体形成?

太阳系早期并不太平,它经历了数千万年的剧烈碰撞,这段时间被称为“巨大冲击阶段”。

而了解木星在哪里形成、什么时候形成,或许还能回答太阳系早期行星形成过程中的一些问题,比如,月亮的形成是否是地球和其他天体撞击的结果?木星的宜居性是否因为地球等其他星球的形成而有所减弱?等等。

科学家正在逐步完善太阳系运行的计算机模型,而梳理出木星的结构和成分等因素,能够大大加强这种建模的理论验证能力。

内核拥有超强磁场?

“朱诺”号要进行的另一个重要实验是引力场实验。

从“朱诺”号到NASA深空网络的无线电发射频率变化,将有助于分析并绘制这颗巨行星的引力场。

地球的磁场被认为对生命有重要影响,因为它更像一个保护盾,趋离有害带电粒子和宇宙射线。

了解木星内核的特质,能够揭示它形成的有多迅速,以及它的形成是否对地球形成产生影响。而“朱诺”号携带的磁强计,可以通过测量木星磁场深入了解其内部深层结构。

带你感知遥远世界

对木星的探测结果,还将影响到下一代太空望远镜的运行方向。

2018年,“苔丝”(TESS)望远镜和詹姆斯韦伯望远镜将发射升空,2025年左右,“宽视场红外巡天望远镜”(WFIRST)也将发射升空,它们将试图直接获取其他恒星系巨大行星的图像。而“朱诺”号的探测数据有助于科学家感知那遥远的世界。(科技日报北京8月27日电)

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