朱诺眼中的惊人木星:第一个科学结果

看来我们的太阳系是一个非常有趣的地方。 科学家经常建议,天体的表面或结构将是均匀且暗淡的。 但实际上,在沉闷的景观现场,出现了复杂的浮雕或结构,并根据其未知的法律生活。 泰坦和冥王星错了。 朱诺探测器的第一批科学数据表明,科学家对木星犯了同样的错误-事实证明,这比他们想象的要复杂和有趣得多。


根据Juno小组的科学家所说,他们的工作类似于这张拼贴画。 发言者:Kisala-78

非常一般的信息


自2016年7月以来,Juno探测器(“ Juno”,木星在神话中的妻子)一直在极地高椭圆轨道上运行。 “极”是指设备在极点附近飞行,“高度椭圆”是指在一转的53天中,木星附近的飞行仅需大约两个小时。 该探测器原计划进入14天的轨道,但由于电机系统发生事故,它被留在了53天的中间轨道。 科学仪器“ Juno”可让您在不同范围内查看云层,可见范围内的摄像机是辅助工具。 有关探头,飞行和设备的更多信息,请点击此处 。 在朱诺号之前,木星的轨道上只有一个探测器-伽利略号,该探测器在1995年至2003年期间在那里工作,并计划将其送入木星的大气层,以避免陆地微生物进入其卫星,并在下降过程中传输科学数据关于高层大气。

氨水诗



资料来源:NASA

根据MWR微波辐射计,这是氨在云层下的分布。 红色是更多的氨,蓝色是更少的氨。 在我们视为木星“表面”的云层之下,没有阳光。 在这样的条件下,预计氨会在比原来浅得多的深度处达到均匀的水平。 其分布表明,木星的混合不如预期的均匀。 这解释了伽利略在最后下降期间传输的意外数据。 2003年,科学家建议伽利略号袭击一个随机的变暖点,但现在事实证明,由于其结构的复杂性,在大气中不同位置的探针的下降将是独特的。

赤道的氨气带,在中心可见为红色条纹,也没有任何解释。 也许看起来像是哈德利(Hadley)地球细胞 ,在赤道附近,潮湿的空气上升,参与了地球大气的循环。 也许不是-地球的固体表面(限制循环)比木星的相似物更接近大气的上边界。 也许这个赤道的氨气带延伸到很深的深度,只有随后看起来更深的设备才能识别它。

蓬松的核心



木星结构,来源:美国国家航空航天局

在上面的段落中,我故意写了“类似的东西”,而不是木星的“表面”或“核心”。 事实是,Juno的任务之一是尝试确定Jupiter是否具有内核。 科学家期望通过GSE实验的重力测量,可以检测到小的冰芯或岩石芯(假设木星中心的压力超过4,000万个大气压,这不是我们熟悉的冰或石,而是其本身非常特殊的东西),或者它们不存在。 获得的数据表明了第三个意外的选择-巨大的模糊核心。 木星中心的某物比预期的要大得多,可能是部分液体,此外,甚至可能与大气中的过程有关。 在陆地条件下,这种现象可能看起来像是苍白的外表,是下雨时有龙卷风抬起的石头或动物。

表现磁场



资料来源:NASA

磁场也带来了惊喜。 首先,事实证明它更具“表现力”-应该被认为是强大的,它甚至可以被认为更强大,而应该被认为是脆弱的-则更弱。 此外,结果也证明是不均匀的。 在上图中,黑线是Juno音轨。 五个突出点是磁场应与背景不同的地方(红色较强,蓝色较弱),以在黑色磁道上收集值。 磁场的不均匀性可能表明行星发电机位于分子氢区域中的金属氢区域上方。


紫外线极光在南极,美国航空航天局照片

得益于极地轨道,朱诺能够从上方和下方观察行星,这使它首次有机会完全看到最复杂的极光系统。 在上面的动画中,卫星Io产生了一条长尾巴的最外侧笔画。 注意彩色区域-白色,绿色和红色。 似乎红色区域是电子发射区域,这非常不寻常,因为极光相反是带电粒子进入大气的区域。

连续咬一口


甚至用于确定设备在太空中位置的诸如星形传感器之类的办公设备也设法使科学发挥作用。 以前没有使用过的大型太阳能电池板(在那里使用了放射性同位素发生器),变成了灰尘检测器-惯性系统记录了微陨石的撞击,而被星体传感器捕获了同时被击落的粒子。


资料来源:NASA

但是这张照片是有史以来第一张从内部拍摄的木星环的照片。 朱诺(Juno)距离酒店不到5,000公里,并使用恒星传感器拍摄了这张照片。 甚至背景也很出色,猎户座星座的上部掉入了框架,明亮的恒星是Betelgeuse。

艺术与科学的结合



所获得的某些结果可以同时归为科学和艺术两类。 进入木星的电离层,“ Juno”用Waves仪器的天线固定了等离子波。 所获得的数据速度降低了60倍,并获得了天然气巨人的声音。 纯高声音很可能与Juno与电离层的相互作用有关,但是这个问题需要进一步研究。



当然,借助JunoCam光学相机,我们不可能不欣赏我们能看到的景色。 例如,一张木星南极的图像由几张照片粘贴而成。 实际上,由于行星旋转轴的轻微倾斜,磁极仅处于半点亮状态,但是由于发烧友的图像处理,我们可以看到其所有荣耀。


全尺寸图片 ,鸣谢:NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Betsy Asher Hall / Gervasio Robles

在这里,行星的磁极和旋转轴清晰可见。 像地球一样,它们彼此相距不远。


全尺寸图片 ,拼贴作者_CLEAR_,NASA图片

在这张照片中,我们看到了纬度38附近的云浪。 明亮的浅云是由寒冷的大气锋形成的狂风线。 它们的宽度约为25公里。 在地球上,冷锋前的狂风线会产生强烈的下降电流,风切变对飞机非常危险。 云的白色表示它们由水和/或氨冰组成。


原图 ,来源:NASA

结论


在7月11日的下一轮中,Juno等待着最有趣的冒险之一-它将越过Big Red Spot,这是一个在木星的大气层中旋转了至少三百年的巨型反旋风。 毫无疑问,我们正在等待更多有趣的科学和美丽的照片。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN404173/


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