五年長跑 木星「夫婦」終相會

北京時間5日中午，美國宇航局(NASA)宣布，經過4年11個月的太空飛行，木星探測器「朱諾」成功進入木星軌道，這是人類有史以來的第二顆環繞木星的探測器，距離2003年首顆探測器「伽利略」號結束木星探測任務後，已經過去了整整13年。

5日中午11點18分，「朱諾」主推進器點燃，在經過了35分鐘的持續推進後，它成功進入木星軌道。由於信號傳回地球還需48分鐘左右，因此NASA到12點41分才正式宣布入軌成功的消息。

在羅馬神話中，眾神之王朱庇特性情頑劣，只有妻子朱諾能夠從雲層中找到他。以朱諾為名，NASA於2011年8月發射的這個木星探測器，很顯然就有揭開木星(英文名為「朱庇特」)奧秘的用意。這顆耗資11億美元的探測器，將在未來20個月時間內，重點研究木星磁層、兩極極光與內部結構，觀察木星多變的雲層，確定木星水的含量以及是否有岩石核心，揭曉木星形成與太陽系演化諸多謎團，並完成其他科學任務。

然而，木星這顆太陽系中最大行星十分暴虐，想繞它工作20個月，要有特別出色的能耐。慶祝「朱諾」成功入軌時，朱諾項目首席科學家斯科特·博爾頓說：「我們完成了NASA有史以來最困難的任務。」

揭開「行星之王」神秘面紗

「朱諾」究竟厲害在哪裡？

以羅馬神話中眾神之王朱庇特命名的木星，不是一顆普通的行星。它的質量比太陽系中所有其他行星之和更大。它外核的液態金屬氫電流賦予了它強大的磁場，如果人們能在地球上目視木星磁層，就會發現它比滿月還要大5倍以上。同時，伽利略號飛船發回的數據表明，木星表面的颶風風速超過每小時650千米，並延伸到所能觀察到的地方。其實，天文學家很早就知道木星的風暴系統，其中最有名的是大紅斑，這個巨大的風暴系統已經持續穩定存在超過300年以上。

「木星是太陽系中的行星之王，也是太陽系早期形成的行星之一，了解其深層的物理過程，對了解太陽系有重要意義。」南京大學天文系副教授謝懿說。在天文學界，對於木星的形成有兩種觀點，一是認為它有一個固體的內核，由岩石或冰組成，在此基礎上聚集氣體，形成了龐大的氣態行星；另一種觀點則認為，木星是由太陽星雲因不穩定性坍縮而成，根本沒有固態內核———現有引力測量手段精度不夠，無法對木星形成過程做出判斷。

但「朱諾」可以。它隨身攜帶了9種高精度的特製儀器，可以對木星的磁場、大氣、等離子體、高能粒子等進行探測，將一個前所未見的真實木星帶到人類面前———木星是其他巨行星的「樣板」，天文學家可以此為原型，了解更多巨行星，同時也解釋其他太陽系中的演化問題。比如，火星和木星之間有一個小行星帶，本可能聚合成為一顆行星，是否因為木星的影響而變成現在的狀態？這一切都有待今年11月，「朱諾」進入科學工作軌道之後，將各種探測數據傳回地球。

終將墜毀在木星的懷抱

在天文學家眼中，「朱諾」是真正的勇士。

木星磁層、狂暴颶風，還不是木星暴虐脾性的全部。尚未抵達木星表面，人類探測器先要遭遇木星的「輻射帶」———這裡的電子會產生強烈的同步輻射。中科院國家天文台鄭永春博士介紹，2002年，根據卡西尼號飛掠觀測結果發表的一篇《自然》文章顯示，輻射帶中的電子溫度最高可達千億度，人類探測器一旦接觸輻射帶中的高能粒子，就會造成電子器件的物理傷害，直至完全失靈。

然而，6月24日，「朱諾」已經突入木星磁層頂激波面。它當然有備而來：

「朱諾」的「心臟」是RAD750抗輻射處理器，能承受1億倍牙醫X光照射的輻射劑量；它的「鎧甲」是1厘米厚的金屬鈦殼，總重180千克，使其遭受的輻射強度減弱800倍。同時，天文學家發現，半徑約7萬千米的木星雲頂到環形輻射帶之間尚有數千千米的罅隙———「朱諾」若從木星兩極俯衝而下，準確穿過，就可既規避強輻射對電子器件的傷害，又實現幾乎緊貼木星表面飛過，從而獲取最高解析度的木星探測結果，這需要極精準的計算、極準確的機動。

即便如此，在木星的強大輻射下，「朱諾」中的科學儀器仍難以長期堅持，有的只能堅持8-10軌，最終「朱諾」將墜毀在「朱庇特」的懷抱之中。

2013年10月9日，「朱諾」與地球相距僅559公里擦身而過，在地球的引力彈射作用下，它獲得了每秒7.3千米的速度增量，這才具備了飛往木星的能力。之後，它小憩了791天，直到今年1月5日，迫近木星前半年才復甦。為了實施7月5日的木星軌道接入，「朱諾」需要提前2個月開始注入燃料、加熱管線，提前7天打開用於防範流星體的引擎保護罩，並將電池充滿以備不測。

儘管各種繁難，NASA科學家還是讓「朱諾」帶上了一塊銘牌，上面繪有伽利略肖像，以及他在1610年1月觀測木星的手稿：「在11日它是這樣的形態，最靠近木星的這顆星只有其它幾顆的一半大小，並且也非常靠近其它的幾顆星，而在前一天晚上這三顆星看起來是一樣的，彼此間的距離也相等。所以，很明顯在木星周圍有三顆運動著的星，是在這之前未曾見到的。」這是科學界第一次發現木星衛星的記錄。

請您繼續閱讀更多來自 中國社會科學網 的精彩文章:

TAG:中國社會科學網 |

※木星天王星對分相
※這四個行星上會下鑽石雨，木星土星年產千萬噸，天王海王星能開採
※這四顆星球會下鑽石雨，木星土星年產千萬噸，天王星多到用不完
※一周星事預告：木星彩雲、蜂巢星團、木月相會等
※木星將大白天下？「朱諾」近看木星真面目
※木星火球觀測表明，木星每年會被撞擊六到七次
※落在巨蟹座的火星與木星相刑
※木星星座之天蠍座 今年就是桃花朵朵開
※木星年紀也最老
※即將飛達木星，你對木星知多少？
※木星為什麼叫做歲星
※木星八宮 從占星角度看人生軌跡
※終於知道木星的年齡了 太陽系裡最老的
※木星的衛星很多，但它們是木星最大的幾顆衛星
※金星拱木星，大家快去聊個女朋友吧
※木星也愛「紋身」：近距離視角下的木星迷幻雲層
※土星木星會下鑽石雨，每年從天而降1千噸大鑽石！
※木星的四個大型衛星
※慶祝下半年，今晚木星伴月上弦