NASA的朱诺号探测器揭开木卫二火山岩浆和木星风暴的秘密

NASA的朱诺号探测器揭开木卫二火山岩浆和木星风暴的秘密 这段动画（截屏）是艺术家利用美国宇航局朱诺号宇宙飞船上的朱诺相机（JunoCam）成像仪收集的数据制作的，展示了木卫一上的熔岩湖洛基帕泰拉（Loki Patera）的鸟瞰图。洛基湖长 124 英里（200 公里），湖中充满岩浆，湖边布满炽热的熔岩，湖中岛屿星罗棋布。2023年12月和2024年2月，当朱诺相机（JunoCam）飞越月球时，洛基湖呈现出壮观的倒影，这表明它和木卫二表面的其他部分像玻璃一样光滑。洛基帕泰拉的大岛没有名字。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS4月16日，朱诺号的首席研究员斯科特-博尔顿（Scott Bolton）在维也纳举行的欧洲地球物理联盟大会新闻发布会上宣布了这一新发现。这段动画是艺术家利用美国宇航局朱诺号宇宙飞船上的朱诺相机（JunoCam）成像仪的数据制作的木星卫星木卫二上的熔岩湖洛基湖（Loki Patera）的概念图。洛基湖内部有多个岛屿，是一个充满岩浆的洼地，四周环绕着熔岩。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS朱诺号于 2023 年 12 月和 2024 年 2 月极近距离飞越木卫一，接近其表面约 930 英里（1500 公里），首次获得了月球北纬地区的近距离图像。博尔顿说："木卫一上遍布火山，我们捕捉到了其中几座火山的活动。我们还拍到了一个长达200公里（127英里）、名为洛基帕特拉的熔岩湖的精彩特写镜头和其他数据。这些令人惊叹的细节显示，这些疯狂的岛屿镶嵌在一个潜在的岩浆湖中间，湖边是炙热的熔岩。我们的仪器记录到的湖面镜面反射表明，木卫二的部分表面像玻璃一样光滑，让人联想到地球上由火山生成的黑曜石玻璃。"4月9日，美国宇航局"朱诺"号上的"朱诺相机"（JunoCam）仪器在第60次飞越木星期间捕捉到了木卫一的这一景象，并首次拍摄到了木卫一南极区域的图像。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt/Thomas Thomopoulos (CC BY)利用朱诺号微波辐射计（MWR）仪器收集的数据绘制的地图显示，木卫二的表面与木星的其他伽利略卫星相比不仅相对光滑，而且两极比中纬度地区更冷。在"朱诺"号的长期任务中，航天器每次飞行都会更靠近木星北极。这种不断变化的方位使 MWR 仪器能够提高对木星北极气旋的分辨率（见下图）。这些数据可以对两极进行多波长比较，揭示出并非所有的极地气旋都是一样的。位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室的朱诺号项目科学家史蒂夫-莱文（Steve Levin）说："也许木星北极的中心气旋是这种差异最显著的例子。它在红外线和可见光图像中都清晰可见，但它的微波信号远不如附近的其他风暴强烈。这告诉我们，它的地表下结构一定与其他气旋非常不同。MWR团队将继续在每个轨道上收集更多更好的微波数据，因此我们预计将为这些引人入胜的极地风暴绘制更详细的三维地图。"这张由美国宇航局朱诺号飞船上的朱诺相机（JunoCam）成像仪拍摄的合成图像显示了位于木星北极的中心气旋周围的八个环极气旋。这些气旋的直径从 1500 英里（2400 公里）到 1740 英里（2800 公里）不等，大约相当于从德克萨斯州南端到加拿大边境的距离。合成图描绘了八角形结构的显著稳定性：自2016年朱诺号开始执行任务以来，没有气旋到达或消失。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt, John Rogers © CC BY这次任务的主要科学目标之一是收集数据，帮助科学家更好地了解木星的水丰度。为此，朱诺号科学团队并不是在寻找液态水。相反，他们希望量化木星大气中存在的氧分子和氢分子（构成水的分子）。准确的估计对于拼凑太阳系形成的拼图至关重要。木星很可能是最早形成的行星，它包含了大部分未被太阳吸收的气体和尘埃。水的丰度对这颗气体巨行星的气象学（包括木星上风流的流动方式）和内部结构也有重要影响。1995 年，美国国家航空航天局的伽利略探测器在进入木星大气层的 57 分钟下降过程中，提供了有关木星水丰度的早期数据集。但这些数据带来的问题多于答案，数据显示这颗气态巨行星的大气层出乎意料地热，而且与计算机模型显示的情况相反，大气层中没有水。这段动画是利用美国宇航局朱诺号上的朱诺相机（JunoCam）在2023年12月和2024年2月飞越木卫一期间收集到的数据制作的，是艺术家对木卫一上一个特征的构想，任务科学小组将其昵称为"陡峭的山"。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS博尔顿说："探测器的科学表现令人惊叹，但它的数据与我们的木星水丰度模型相去甚远，我们考虑过它采样的位置是否会是一个离群点。但在朱诺号之前，我们无法确认。现在，根据最近利用MWR数据得出的结果，我们已经确定木星赤道附近的水丰度与氢相比大约是太阳丰度的三到四倍。这最终证明，伽利略探测器的进入地点是一个异常干燥、类似沙漠的区域。"这些结果支持了这样一种观点，即在太阳系形成过程中，水冰物质可能是气态巨行星形成和/或演化过程中重元素富集（木星吸积的比氢和氦重的化学元素）的来源。木星的形成仍然令人费解，因为朱诺对气态巨行星核心的研究结果表明，木星的水丰度非常低科学家们仍在试图解开这个谜团。在"朱诺"号延长任务的剩余时间内获得的数据可能会有所帮助，科学家们可以将木星两极地区附近的水丰度与赤道地区的水丰度进行比较，还可以进一步了解木星稀释内核的结构。朱诺号最近一次飞越木卫二是在4月9日，当时它距离木卫二表面大约10250英里（16500公里）。它将于5月12日第61次飞越木星。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

朱诺号飞越图像显示木卫一被"朱庇特之光"照亮

朱诺号飞越图像显示木卫一被"朱庇特之光"照亮 从朱诺号看到的木卫一，左侧有 "木星光"照明 美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院/SwRI/MSSS当机器人朱诺号轨道飞行器在12月飞越木卫一时，这是自20多年前伽利略飞行任务以来距离月球最近的一次飞越。这也标志着摄影能力的飞跃，当然这要归功于它的朱诺相机（JunoCam），它可以在4300公里（2700英里）的距离上达到15公里/像素（9.3英里/像素）的分辨率。当"朱诺"号飞越木卫二南半球时，"JunoCam"发回了木卫二许多特征的高分辨率图像，包括向太空喷出硫磺云的活火山。然而，最新处理的图像展示了一个奇怪的现象。我们习惯于看到太空中的物体一面被太阳照得通明，另一面却漆黑一片。新的图像显示，木卫二的一面被太阳照得很亮，但夜晚的一面几乎同样明亮。这是因为明亮的一面被太阳照亮，而另一面则被"木星阳光"照亮即木星反射到木卫二上的阳光。在地球新月期间我们也能看到类似的情况。尽管月球应该完全处于黑暗之中，但实际上它被地球光照得非常暗。当出现新月时，月球上可以看到一个完整的地球，因此大量的阳光被反射到月球上在适当的条件下，足以在地球上看到被照亮的月球。而由于木星的直径是地球的 11 倍，木卫二从木星获得的光几乎和从太阳获得的一样多。 ... PC版： 手机版：

NASA“朱诺”号任务拍摄到令人惊叹的木星新图像

NASA“朱诺”号任务拍摄到令人惊叹的木星新图像 自"朱诺"号任务最近一次飞越木星及其一颗卫星以来，官方资料库中出现了更多关于这颗气态巨行星的详细图片。民间科学家对原始图片进行了处理，并提供了色彩校正，使观众能够理解美国国家航空航天局正在研究的课题。一张特别引人注目的照片（上图）显示了木星及其火山卫星木卫一的外缘，远处木卫二位于它们之间。一张图表（下图）展示了穿透太阳系最大行星的与自转轴平行的圆柱形风层。科学家们通过研究朱诺号在12月飞越木卫二时收集到的引力数据，了解了木卫二的结构，其他图片提供了近距离观察木星著名的云层和风暴的新视角。美国国家航空航天局于2011年发射了"朱诺"号卫星，用了近六年时间观测木星系统，数十次飞越木星。这颗卫星正在研究木星的引力场、磁层和其他元素，以帮助解决木星上挥之不去的基本问题。例如，科学家们仍然不能完全确定木星是如何形成的，以及它是否有一个坚固的内核。这项任务计划持续到 2025 年 9 月，之后航天器将潜入木星表面。此外，航天器还提供了木卫三、木卫二和木卫三卫星的特写快照。最近飞越木卫一的照片提供了一个令人惊叹的新面貌，400多座火山覆盖着木卫一色彩斑斓的表面。朱诺号是自2002年伽利略任务以来最近一次飞越月球。朱诺号并不是唯一计划对木星进行观测的太空任务。欧洲航天局今年 4 月发射了木星冰月探测器（JUICE）卫星，预计将于 2031 年 7 月到达木星轨道。该卫星的引力辅助之一是明年飞越金星，到达目的地后将提供更多关于木卫三、木卫二和木卫四的新图像。此外，美国国家航空航天局将于 2024 年 10 月发射欧罗巴 Clipper 航天器。预计该飞船将于 2030 年 4 月到达木星轨道，之后将对木卫二进行仔细研究，以确定其表面下的海洋是否具备生命存在的必要条件。 ... PC版： 手机版：

木卫二适合人类居住吗？朱诺号探测器测量了它的氧气含量

木卫二适合人类居住吗？朱诺号探测器测量了它的氧气含量 SwRI 科学家首次利用木星极光分布实验（JADE）仪器明确探测到木星最大卫星之一木卫二大气中的氧气和氢气。美国国家航空航天局的朱诺号宇宙飞船在2022年飞越木卫二时，利用其SwRI开发的仪器进行了测量。图片来源：NASA/JPL-Caltech美国国家航空航天局（NASA）的"朱诺"号宇宙飞船直接测量了木星最大卫星之一"木卫二"大气中带电的氧和氢分子。根据一项由 SwRI 科学家共同撰写、普林斯顿大学领导的新研究，这些观测结果为木卫二地下海洋的潜在含氧量提供了关键制约因素。"这些发现对木卫二星的潜在宜居性有直接影响，"朱诺号首席研究员、该研究的合著者之一、瑞典科学研究院的斯科特-博尔顿（Scott Bolton）博士说。"这项研究首次对木卫二大气中的水成分进行了直接的现场测量，为我们提供了一个可以支持木卫二宜居性的狭窄范围。"2022 年，朱诺号完成了对木卫二的飞越，最接近月球的距离为 352 公里。朱诺号上搭载的由 SwRI 研发的"木卫二极光分布实验"（JADE）仪器检测到大量带电分子氧和氢从大气层中流失。SwRI 工作人员科学家兼共同作者罗伯特-埃伯特博士说："我们首次能够通过原位测量明确探测到氢和氧，并进一步证实木卫二的大气层主要由氢分子和氧分子组成。"这幅插图显示了来自木星的带电粒子撞击木卫二表面，将冰冻的水分子分裂成氧分子和氢分子。科学家认为，这些新生成的氧气体中的一部分可能会迁移到月球的地表下海洋中，如插图所示。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU这些分子的来源被认为是木卫二表面的水冰。木星肆虐的辐射破坏了H2O的分子键，留下了氧和氢。较重的氧分子更多地被限制在地表或近地表的大气层中，而较轻的氢主要逃逸到大气层内外。冰中产生的氧气要么从大气中流失，要么被封存在地表。保留在木卫二冰层中的氧气可能会进入其地下海洋，成为新陈代谢能量的可能来源。"木卫二的冰壳可以吸收辐射，保护下面的海洋。这种吸收也会在冰内产生氧气，因此在某种程度上，冰壳就像是木卫二的肺，为海洋提供了潜在的氧气来源，"该研究的第一作者、普林斯顿大学研究学者贾米-萨雷博士说。"我们将木卫二目前的氧气总产量限制在每秒12千克左右。在'朱诺'号之前，之前的估计值从每秒几公斤到每秒超过1000公斤不等。这些发现明确无误地证明，木卫二表面在持续不断地产生氧气，只是比我们预期的要低很多。""我们设计JADE的目的是测量产生木星极光的带电粒子。飞越木卫二不是朱诺号主要任务的一部分。JADE是为在高辐射环境中工作而设计的，但不一定是木卫二的环境，因为木卫二经常受到高水平辐射的轰击。尽管如此，该仪器还是表现出色"。SwRI 科学家首次利用木星极光分布实验（JADE）仪器明确探测到木星最大卫星之一木卫二大气中的氧气和氢气。美国国家航空航天局的朱诺号宇宙飞船在2022年飞越木卫二时使用了该研究所开发的仪器进行了测量。图片来源：NASA/JPL/亚利桑那大学新的测量结果有助于加深对木卫二及其环境的了解，为建立更新、更精确的模型打开了大门。例如，这项研究对木卫二表面产生的氧气量进行了新的估算，可以为今后有关其地下海洋和潜在宜居性的研究提供信息。由于这些观测首次对木卫二附近的带电粒子成分进行了测量，它们为了解卫星与其环境之间复杂的相互作用提供了一个重要的新窗口。"木卫二是一个迷人的天体，因为科学家确信其内部存在液态海洋，"埃伯特说。"水对于生命的存在非常重要，可以在具有不同特征的天体中或天体上发现水。木卫二是在太阳系内寻找水的好地方。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

朱诺号近距离飞掠木星的惊人图像揭示了隐藏的惊喜

朱诺号近距离飞掠木星的惊人图像揭示了隐藏的惊喜 2024年3月7日，美国国家航空航天局的朱诺号任务在第59次近距离飞越木星时拍摄到了这些木星美景。它们让我们看到了木星色彩斑斓的星带和漩涡风暴，包括大红斑。仔细观察还能发现更多东西：两颗小卫星阿耳忒弥亚（Amalthea）的一瞥（见下图）。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt2024年3月7日，在第59次近距离飞掠木星期间，美国宇航局的朱诺号任务捕捉到了这颗巨行星的这些景象。这些图像提供了木星色彩斑斓的星带和漩涡风暴的细节，包括著名的大红斑。通过仔细观察，我们还发现了一个隐藏的惊喜：两张小卫星阿耳忒弥亚（Amalthea）的照片（见下图）。天神星的半径只有 52 英里（84 公里），形状像土豆，没有足够的质量把自己拉成一个球体。2000 年，NASA 的伽利略飞船发现了一些表面特征，包括撞击坑、丘陵和山谷。木卫二是木星四大卫星中最内侧的一颗，它在木卫二轨道内环绕木星运行，完成一个轨道需要 0.498 个地球日。2024 年 3 月 7 日，美国国家航空航天局的朱诺号任务在第 59 次近距离飞越木星时拍摄到了这些木星美景。它们让我们看到了木星色彩斑斓的星带和漩涡风暴，包括大红斑。仔细观察还能发现更多东西：两颗小卫星阿耳忒弥亚（Amalthea）的一瞥。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt天神星是太阳系中最红的天体，观测结果表明它散发的热量比从太阳接收的热量还要多。这可能是因为它在木星强大的磁场中运行时，月球内核中产生了电流。另外，热量可能来自木星引力造成的潮汐压力。在拍摄这两幅图像中的第一幅时，朱诺号航天器距离木星云顶约 16.5 万英里（26.5 万公里），位于赤道以北纬度约 5 度处。公民科学家杰拉尔德-艾希施泰特（Gerald Eichstädt）利用朱诺相机（JunoCam）仪器的原始数据制作了这些图像，并应用处理技术提高了图像的清晰度。JunoCam 的原始图像可在 NASA 公民科学的更多信息，请访问 ... PC版： 手机版：

朱诺探测器帮助天文学家推测木卫二上存在生命的可能性

朱诺探测器帮助天文学家推测木卫二上存在生命的可能性 木卫二的大小约为地球月球的 90%，它有一层厚厚的冰壳。根据对月球潮汐力的计算以及美国宇航局探测器发回的裂缝和其他特征的图像，可以确定在 10 到 15 英里（15 到 25 公里）厚的表面冰壳下面，有一个 40 到 100 英里（60 到 150 公里）深的全球海洋。如果说有什么会引起天体生物学家的注意，那就是水的存在，而水是我们所知的生命存在的绝对必要条件之一。该领域的一些人甚至说这是唯一的必要条件，但自发生成自19世纪中期以来就已经过时了。相反，科学家们现在正在研究其他因素，判断欧罗巴上是否可能存在生命。温度是其中之一，任何假想生命形式的可用能量是另一个因素。此外，还有盐度太多、太少，以及盐的种类正确与内部结构以及木卫二如何与木星磁场相互作用还有一个问题是生命的构成要素。生命要存在，就必须能够形成氨基酸和核酸。这意味着必须有足够数量的碳、氢、氧、氮、磷和硫。没有这些，就没有生命，这就是朱诺数据的作用所在。朱诺号上的"木卫二极光分布实验"（JADE）仪器测量了从木卫二逸出的氢离子、氧离子和硫离子等。以前人们认为，木卫二每秒钟产生多达2000磅（1000千克）的氧气。而"朱诺"号的研究结果表明，每天产生的氧气量约为1000吨，这足以让一百万人存活一天，但对于木卫二这样大小的卫星来说，这只是极少量的氧气。也许"逃逸"这个词用得不对。用"从欧罗巴星上撕裂"来形容可能更恰当，因为木星巨大的磁场会导致月球不断受到带电粒子的轰击。这些粒子将水分子分裂成氢和氧，并将它们吹走，从而慢慢地带走了木卫二的水。不幸的是，事实证明木卫二并没有为它的海洋产生那么多的氧气。这并不排除生命存在的可能性，但确实降低了几率。来自普林斯顿大学的 JADE 科学家 Jamey Szalay 说："早在 NASA 的伽利略号任务飞越木卫二时，它就让我们看到了木卫二与其环境之间复杂而动态的相互作用。朱诺"号带来了一种新的能力，可以直接测量从欧罗巴大气中脱落的带电粒子的成分，我们迫不及待地想进一步窥探这个令人兴奋的水世界的幕后。但我们没想到的是，朱诺号的观测会让我们对欧罗巴冰冷表面产生的氧气量有如此严格的限制。"这项研究发表在《自然-天文学》上。 ... PC版： 手机版：