美國東部時間8月5日12時25分,朱諾號木星探測器從美國佛羅里達州卡納維拉爾角點火升空,開始踏上遠(yuǎn)征木星之旅。
這顆以羅馬神話中朱庇特妻子的名字來命名的探測器將用五年的時間前往木星,隨后進入木星軌道飛行。除了搭載必要的科學(xué)儀器,朱諾號還攜帶了3個樂高玩偶,這也是美國宇航局公眾教育計劃的一部分。如果順利抵達木星,朱諾號還必須面對木星輻射帶的威脅。木星附近有非常強烈的高能粒子輻射帶,輻射強度超過太陽以外任何有人類探測器到達過的地方??茖W(xué)家們希望它在被木星巨大的輻射摧毀之前能堅持工作1年,這也意味著朱諾號至少要繞木星飛行32圈。
朱諾號圍繞木星軌道飛行想象圖(3sNews 配圖)
美國德州圣安東尼奧西南研究所的首席科學(xué)家斯考特·博爾頓表示,“朱諾號將為我們帶來第一手的資料。我們將把它反饋回來的點滴信息進行匯總,這對我們了解太陽系是如何形成的非常有幫助。”木星是太陽系最古老的行星之一,距離地球約6.4億公里。
如果一切順利,朱諾號將成為第九個造訪木星的探測器,也是第二個圍繞木星飛行的探測器。在此之前,只有伽利略號曾成功圍繞木星飛行過。
此次朱諾號之行將會為我們帶回來大量的信息,同時也將揭開以下六大謎團:
一、木星是如何形成的?
木星是太陽形成后太陽系中第一個誕生的行星,也是太陽系中最大的行星,其質(zhì)量約為地球的318倍。美國德州圣安東尼奧西南研究所科學(xué)家大衛(wèi)·麥克科馬斯表示,“如果我們弄明白了木星是如何形成的,也就搞清楚了太陽系是如何形成的。對我們周圍其他的類太陽恒星是進行研究是非常有意思的。”
一些電腦模型表明,木星是在太陽系內(nèi)較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)形成的,然后再一點點向太陽系內(nèi)部靠近。也有其他的觀點認(rèn)為,木星形成的位置就是它今天所處的位置,而且木星上的水分是彗星與其發(fā)生碰撞后才產(chǎn)生的。所以科學(xué)家們認(rèn)為,測量木星的水分含量將有助于揭開木星是如何形成的這一謎團。
木星是如何形成的(3sNews 配圖)
二、木星上究竟含有多少水?
當(dāng)伽利略號探測器縱身跳入木星厚厚的大氣層時,它攜帶的儀器也在不停地尋找水存在的證據(jù)。不過,它穿過的云層大部分都是非常干燥的。
對此,麥克科馬斯表示,“這并不意味著整個星球都是這樣的,因為伽利略號所經(jīng)過的區(qū)域是很小的一部分。這就好比當(dāng)你降落在地球的海洋或者沙漠的中間的時候,你不能說整個地球都是你所看到的那樣。”
朱諾號不會像伽利略號那樣釋放出自己的探測器。相反,它自身攜帶的輻射計可以穿透木星的云層并測量其溫度。這些數(shù)據(jù)將會為揭開謎團提供最直接的線索:哪里有水,有多少水。
麥克科馬斯稱,水的存在與否,可以為解答木星是如何形成的這一問題提供最直接的答案,而且這一因素對于生命是否存在也很重要。除此之外,木星上的水是從哪里來的還可以幫助科學(xué)家弄清地球上的水的來源。
木星上究竟含有多少水(3sNews 配圖)
三、木星的大氣層是怎么回事?
當(dāng)伽利略號探測器進入木星的大氣層后,它在抵達約22巴(1巴約等于0.98標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)的位置的時候就杳無音訊了,而朱諾號只需圍繞木星飛行就可以。當(dāng)處于飛行軌道上時,朱諾號可以對下面整個狹長的區(qū)域進行監(jiān)測,其自身攜帶的輻射計則能夠穿透到木星大氣層約100巴的位置。
朱諾號的輻射計可以提供木星上關(guān)于漩渦云的最完整的數(shù)據(jù),甚至還可以窺視到由伽利略號首先發(fā)現(xiàn)的木星風(fēng)暴。這些數(shù)據(jù)可以幫助科學(xué)家們弄清楚木星上的大氣層是如何形成的。
木星的大氣層是怎么回事(3sNews 配圖)
四、木星有巖石核心嗎?
關(guān)于木星內(nèi)部構(gòu)造的電腦模型有很多。一些電腦模型顯示木星擁有一個巨大的巖石核心,其質(zhì)量是地球的十倍;不過也有的模型表明木星并沒有巖石核心。
麥克科馬斯稱,“這些模型都不是嚴(yán)格的建立在直接觀察的基礎(chǔ)之上的,只是一種猜測而已。我們將會通過朱諾號發(fā)回的信息來弄清楚這件事。”當(dāng)進入預(yù)定的軌道后,木星對朱諾號飛行軌跡的影響將會為其內(nèi)核的存在與否以及體積的大小提供答案。
博爾頓表示,“當(dāng)木星的重力場對朱諾號產(chǎn)生牽拉的影響的時候,我們就能通過其反饋回來的信息進行研究。”
木星有巖石核心嗎(3sNews 配圖)
五、木星的磁場是來自何處?
木星擁有非常強大的磁場,而且延伸距離也非常遠(yuǎn)。不過,木星的磁場是如何形成的以及它深入木星內(nèi)部有多遠(yuǎn)依舊是個謎團。
麥克科馬斯表示,“我們只是大概的知道,木星的磁場是由其內(nèi)部的帶電流的移動而引起的。木星的磁場旋轉(zhuǎn)非??欤蠹s每10小時旋轉(zhuǎn)一次。這么快的旋轉(zhuǎn)速度表明木星內(nèi)部有很多高能量的液態(tài)氫粒子在轉(zhuǎn)動。”朱諾號將會尋找它們是否存在,并通過磁力計來繪制一幅3D磁場圖。
木星的磁場是來自何處(3sNews 配圖)
六、木星上的極光是到底是怎么回事?
木星擁有非常強大且廣闊的磁場,所以其兩極極光的強度是整個太陽系最強的。在掠過木星兩極上空的時候,朱諾號會使用紅外線和紫外線照相機對它們進行拍攝,而且還能“體驗”到等離子體粒子和木星兩極附近的大氣產(chǎn)生的碰撞感,這也是木星上極光產(chǎn)生的原因之一。
木星上的極光到底是怎么回事(3sNews 配圖)
麥克科馬斯稱,“我們將會直接地對木星上的極光進行觀察,而且我們可以對等離子體進行測量。這對了解極光是如何形成的非常有幫助。”(金明編譯)
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