近期,在新奥尔良举行的美国地球物理联盟秋季会议上,美国国家航空航天局(NASA)就“朱诺号”木星探测任务举行了简报会,会上讨论了木卫三飞越发出的声音、磁场以及木星与地球海洋和大气之间的显著对比。
位于圣安东尼奥的西南研究所的首席研究员斯科特·博尔顿发布了一段50秒的音频,这段音频是由2021年6月7日“朱诺号”近距离飞越木星卫星木卫三时收集的数据生成的。“朱诺”的电波仪器能够接收木星磁层产生的电磁无线电波,并收集了这些辐射的数据。然后,他们的频率被转换到音频范围,使音频轨道。
博尔顿说:“这首歌足够狂野,让你感觉就像乘坐朱诺号在20多年来第一次驶过木卫三。”“如果你仔细听,你可以听到录音中点附近频率突然变高,这表示进入了木卫三磁层的一个不同区域。”
目前正在对Waves数据进行详细的分析和建模。爱荷华市爱荷华大学的威廉·库尔斯(William Kurth)是海浪调查的首席联合研究员,他说:“有可能是由于木卫三从夜侧进入昼侧,所以在最接近木卫三后不久频率就发生了变化。”
在“朱诺号”最接近木卫三的时候——这是“朱诺号”第34次环绕木星飞行——“朱诺号”距离木卫三表面不到645英里(1038公里),相对速度为每小时41600英里(67000公里)。
木星磁
杰克·康纳尼来自美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心,他是朱诺磁力计的首席研究员,也是此次任务的副首席研究员。他的团队绘制了迄今为止最详细的木星磁场图。
这张地图收集了朱诺号主要任务期间从32个轨道收集的数据,为这颗气体巨星神秘的大蓝点提供了新的认识,大蓝点是木星赤道上的一个磁异常。朱诺数据表明巨型气体行星的磁场的变化发生在轨道航天器的5年期间,伟大的蓝色斑点是向东漂移的速度每秒2英寸(4厘米)相对于其它木星的内部,研磨地球约350年。
相比之下,大红斑——木星赤道以南长期存在的大气反气旋——正以相对较快的速度向西漂移,大约4年半的时间就环绕木星一周。
此外,新地图显示,木星的纬向风(从东到西、从西到东的急流,使木星呈现出独特的带状外观)正在把大蓝点分开。这意味着在行星表面测量到的纬向风深入到行星内部。
新的磁场图也让“朱诺号”的科学家们可以将其与地球的磁场进行比较。这些数据向研究小组表明,木星内部的发电机活动——天体产生磁场的机制——是由金属氢构成的,在一层表示“氦雨”的层下。
“朱诺号”在其长期任务中收集的数据可能会进一步揭示发电机效应的奥秘,不仅是在木星上,也包括地球在内的其他行星上。
地球的海洋,木星的大气层
从左至右:挪威海的浮游植物繁盛,木星大气中的湍流云。美国国家航空航天局(NASA)的“朱诺号”(Juno)探测器提供的木星图像,为海洋学家研究这颗气体巨星两极丰富的湍流以及驱动木星上大气旋的物理力量提供了原材料。
利亚·西格尔曼是加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的物理海洋学家和博士后研究员,在注意到木星极点的气旋与她在读博士时研究的海洋漩涡有相似之处后,她决定研究木星的大气动力学。
西格尔曼说:“当我看到木星气旋周围丰富的湍流时,所有的细丝和较小的旋涡,让我想起了你在海洋旋涡周围看到的湍流。”“这在高分辨率的卫星图片中尤为明显,这些图片是由浮游生物大量繁殖所揭示的,它们是水流的示踪剂。”
木星极点的简化模型表明,漩涡的几何模式,就像在木星上观察到的那样,会自发出现,并永远存在。这意味着这颗行星的基本几何结构使得这些有趣的结构得以形成。
尽管木星的能量系统规模比地球大得多,但了解木星大气的动态可以帮助我们了解在我们自己的星球上发挥作用的物理机制。
武装珀尔修斯
“朱诺号”团队还发布了最新的木星暗尘环照片,这张照片是由“朱诺号”的恒星参考单元(Stellar Reference Unit)导航相机从环内向外拍摄的。图像中最亮的窄带和邻近的黑暗区域与木星的两颗小卫星梅蒂斯和阿德拉斯蒂亚产生的尘埃有关。这张照片还捕捉到了英仙座的手臂。
“我们能从5亿英里外的宇宙飞船上观察这些熟悉的星座,这是令人惊叹的,”海蒂·贝克尔说,她是位于帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室的朱诺恒星参考单元仪器的首席研究员。“但一切看起来都和我们在地球上从后院欣赏它们时差不多。”它令人敬畏地提醒我们,我们是多么渺小,还有多少东西有待探索。”
独家编译:科幻世界
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