巨人的秘密生活



美国宇航局朱诺探测器成功进入了环绕木星的中间轨道,告诉科学家在科学工作开始后将进行什么研究以及如何进行研究。

根据一个普遍的笑话,木星的妻子朱诺(Juno)飞起来寻找自己如何与情人和情侣度过时光。实际上,朱诺的任务与木星与其卫星的关系无关,这项研究完全致力于巨行星。

朱诺的主要科学任务-更好地了解木星的结构。这些知识将使您能够更好地了解行星的结构,并更多地了解太阳系和其他行星系统中气体巨星的形成过程。木星-我们系统的独特天体-几乎是从行星到棕矮星的过渡形式。为了成为棕色矮星,木星将需要在其他地方找到十二个双胞胎,并达到八十二颗恒星的状态。然而,木星不再是现在最好研究的地球。在几百公里的氦氢气体气氛下,木星充满了液态氢海洋,在其底部还有一种更奇特的物质是金属氢。巨大的压力和温度构成了条件在地球上是无法想象的,您只能在实验室中进行数学建模或获得这种物质的毫克数。木星的肠层如何分布,那里发生了什么过程,中心是否有坚固的核芯?朱诺应回答这些问题。



观察“大红色斑点”将使我们不仅可以看到木星丰富的内部世界,而且可以更好地了解行星系统的形成过程以及宇宙中更奇特的物体:棕矮星。

Juno配备的设备将以各自的方式从木星的深处提取知识。



外气壳是最容易研究的,因此,大多数仪器都是针对它的,但是在木星云中发生的过程应该能够说明正在发生的事情。木星的外部大气将由两个光谱仪研究:红外和紫外。为“大众观众”安装了一个单独的摄像头,可以在可见范围内拍摄-它的任务是用美丽的照片取悦我们,直到它被辐射杀死。



红外热像仪可让您查看70公里深处大气中的热通量。为了完成木星上的红外数据,他们开始使用包括欧洲VLT在内的地面望远镜提前对其进行观测



在紫外线下,将观察到木星的极光。现在只有哈勃望远镜正在这样做。



Auroras不仅从美学角度吸引科学家。木星的磁场是太阳系中最强的行星。这是形成最强大的辐射带的原因,磁层的尾部一直延伸到土星轨道上数亿公里。其形成的性质隐藏在木星的深处,并且与液态金属氢在巨行星外核中的流动有关,因此,对磁场和辐射带的研究是朱诺的另一项重要任务。

例如,现在已经知道木星的地理极与地球的极不同,它与磁极不重合,这就是巨人风骚地挥动其辐射带的原因。



与地球不同,木星有自己的带电粒子源,充满了辐射带。我们必须等待太阳耀斑才能看到极光,而木星只需要在最近的主要卫星Io上进行另一次重大喷发即可。而且由于艾奥总是很生气,所以木星两极的烟火并不少见。



离子火山散发着灰尘和气体,其原子被太阳紫外线电离并补充了木星的磁层,这成为航天器和欧洲未来征服者的一个大问题。

为了研究带电粒子和等离子体,Juno配备了两个低能和高能粒子传感器。一个特殊的天线将研究极光产生的无线电波。

磁场将使用位于航天器“机翼”之一上的磁力计绘制。该设备对磁场的变化非常敏感,因此他们试图使其尽可能远离Juno电气设备。



为了提高读数的准确性,磁力计配备了恒星传感器,可以根据恒星确定设备的位置。当朱诺飞越地球时,恒星传感器被测试并同时用作摄像机。



使用微波辐射计将产生对木星朱诺最内层大气的观察。它可以让您观察最深600 km处的热流。

最后,也许最重要的研究之一将是通过记录地球引力场的偏差来进行。结果应该是对木星的结构,层的分布,其核心质量的澄清以及对其组成的更准确的了解。奇怪的是,没有单独的设备可用于这些目的。分析将基于无线电信号:引力场的不均匀性将使航天器的速度变化的百分数可忽略不计,这些偏差将由多普勒效应在地球上确定,多普勒效应将延长或缩短朱诺无线电波。

航天器将在一个细长的极椭圆轨道上旋转,以350万公里的距离移动并以5000公里的速度接近。由于这一点,我们将能够首次看到木星的两极,这还没有探针能够移除。



每个轨道需要14天。该轨道用于研究工作,但是Juno不会立即进入。木星的工作将从53.5天的轨道开始,而科学工作的阶段将仅在2016年11月开始。在不到一年半的时间里,到2018年2月,Juno任务将完成,并且该设备将被缩小到巨型星球的密集大气中。



这样彻底破坏仪器的目的是避免地球微生物被木星,尤其是欧洲的卫星表面感染的危险,他们希望在那里找到自己的生命。



如果幸运的话,在朱诺(Juno)行动期间,另一颗大型小行星将落在木星上,并且将可以使用所有工具探索此事件。正如地面观测显示的那样,这种碰撞对于木星并不罕见,尽管前身朱利叶伽利略号探测器在90年代甚至更幸运-他得以观察到1994年Shoemaker-Levy 9彗星坠落。



奇怪的是,到目前为止,在木星的高层大气中,彗星碎片掉落的那些地区的水含量有所增加。这个发现是由赫歇尔红外望远镜做出的,Juno还将尝试估算供水量。

朱诺距离木星的第一个探险家还很远,但是大多数探测器都是飞越过去并仅从飞行路径进行研究的。

几乎总是使用这种巨人在重力操纵下加速飞行,只有在90年代,NASA伽利略号才飞向它。



与伽利略不同,朱诺将全心投入木星的研究,将对两极地区进行更紧密的会合和检查。

您可以在whereisjuno.info网站NASA Eyes桌面应用程序适用于iOSAndroid的SolarWalk中跟踪 Juno航班

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN395889/


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