石川觀察：在浩渺的太空中行走 美國朱諾號飛船看見什麼？

在浩渺的太空中行走美國朱諾號飛船看見什麼？

據石川新聞觀察，2017年2月23日，中國航天系統科學與工程研究院的李金釗研究員，曾援引美國航空航天局（NASA）的消息稱，朱諾木星探測器在於2016年7月4日進入木星環繞軌道，並將繼續運行為53天，而非原計劃的周期為14天。按目前預算朱諾將運行至2018年7月環繞木星12圈。朱諾攜帶的凸輪攝像機，將在每次飛越期間根據公眾投票結果確定拍攝目標。

據今年2月27日的人民日報報道，NASA朱諾號於日前拍攝到一組木星南極的圖像。圖像醒目的藍色漩渦以華麗的圖案扭曲變幻，創造了令人驚嘆的奇觀。這一系列的圖像捕捉了木星這顆氣態巨行星的南極濃厚大氣層的美麗圖案。朱諾號探測器於7日上午在第11次近距離飛越這顆氣態巨行星時，採用了彩色增強的延時圖像序列拍攝。乍一看，這個系列可能是重複的相同的圖像。但仔細觀察會發現細微變化，最容注易意到的是比較左的圖像和右的圖像。

帶著對科學的追逐，與對浩渺太空的無限嚮往，石川看新聞在網路上行走。見有外媒對朱諾號還有更詳盡的描述。其稱，朱諾號已經完成了第四次飛往木星的飛行。其發回的圖像甚至讓朱諾科學團隊也為之大吃一驚。新的發現將徹底改變對這個氣體巨星的觀點，科學家聲稱這就像是在觀察一個全新的星球。

匯總後發現，朱諾航天器，是於2011年8月5日從佛羅里達州卡納維拉爾角起飛的。它於2016年7月4日，到達了環繞這顆大行星的指定軌道。太陽能朱諾是一個旋轉的航天器，它的指向非常穩定；這條飛船的任務是研究木星的極光，以進一步了解這個星球的起源、大氣層和結構。

而關於木星。它是太陽系第四亮的天體。只有太陽、月亮和金星比這顆氣態巨行亮星；它的旋轉速度之快，以至於在太陽系所有行星中它的一天最短。太陽系最大行星上的一天只有9小時55分鐘長；木星繞太陽運行一周需要11.8年；這顆氣體行星的雲特徵是同類的。高層大氣分為雲帶和雲帶；這場風暴肆虐了至少350年，其規模是地球的三倍。它被看作是一個紅色的斑點，因此得名「大紅色斑點」；木星的大氣層主要由氫( 90 % )和氦組成。它還含有氨、甲烷和水。

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進一步了解後發現，木星以色彩斑斕的雲帶而聞名，這些雲帶被稱為從黃昏到黎明的地帶。朱諾號確保這些噴射流深入地球大氣層。到目前人類所知道的是，這些波段是與向東和向西以不同速度吹風有關的木星天氣的表現。但新的發現揭示了這樣一個事實，即木星的這些東西向流穿透到大約3000公里的深度。

據報道，朱諾號上的紅外極光成像儀（也就是中國航天系統科學與工程研究院的李金釗研究員所說的凸輪攝像機）拍攝到了南北兩極。計算機生成的北極圖像顯示，有一個中心旋風，周圍有8個直徑在4000至4600公里之間的環極旋風。南極地區也有一個中心氣旋，但周圍有五個直徑在5600至7000公里之間的氣旋。飛船上的凸輪攝像機還捕捉到從地球深處發出的光的圖像，白天和晚上都一樣。

對此，各國科學家研究朱諾的研究員紛紛發言。羅馬教授--朱諾聯合研究員阿爾貝托表示：「每一次北部氣旋的寬度幾乎與義大利的那不勒斯到紐約市之間的距離相等，南部氣旋的寬度甚至更大。他們有非常猛烈的風，有時達到220英里每小時(350公里每小時)。最後，也許是最引人注目的是，它們是非常密切和持久的。在太陽系裡，我們所知道的沒有別的東西像它。」

他認為，「兩極的極地氣旋密集地堆積到這樣的程度，即一個氣旋的螺旋臂與另一個氣旋接觸。但是，儘管間隔如此緊密，它們仍然是截然不同的。這一發現對了解木星的結構、核心質量、性質以及最終的起源都很重要。」

以色列科學家--朱諾號聯合研究員卡西比說：「到目前為止，我們對它們只有一個膚淺的了解，並且能夠把這些條紋與木星噴流的雲特徵聯繫起來。現在，在朱諾號重力測量之後，我們知道了噴流的延伸深度以及它們在可見雲層下面的結構。這就像是從一個二維圖片到一個高清晰度的三維版本。」

羅馬教授--朱諾聯合研究員伊塞認為：「朱諾號對木星重力場的測量表明了南北不對稱，類似於在它的區域和帶中觀察到的不對稱。」射流越深，它們所包含的質量就越大，從而導致重力場中表達的信號越強。「重力不對稱性的大小決定了射流的深度。在木星這樣的氣體行星上，這種不對稱只能來自於行星內部的氣流。這些噴射流的質量約為氣體巨人總質量的1 %，這是地球質量的300倍。」

「這些驚人的科學成果是木星曲線球的又一個例子，也證明了用下一代儀器從新的角度探索未知的價值。朱諾號獨特的軌道和進化的高精度無線電科學和紅外技術促成了這些範式轉變的發現。」美國聖安東尼奧西南研究所教授--朱諾的首席調查員博爾頓說:」朱諾號的研究結果對於了解驅動這些射流的性質和可能機制也很重要。在朱諾之前，我們不知道木星兩極附近的天氣如何。現在，我們能夠每兩個月近距離觀察極地天氣。」

法國教授--朱諾聯合調查員紀堯特，則在他的《木星內部深處》一書寫道說：「噴流的重力特徵與木星核心的重力信號有關。此外，朱諾號的發現表明，在這個氣體巨人的氣象層之下，地球幾乎像剛體一樣旋轉。這確實是一個驚人的結果，朱諾號未來的測量將幫助我們了解天氣層和下面剛體之間的轉換是如何工作的。」

文/梁石川

【木星圖片據網路】

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