美国发射朱诺号木星探测器 2016年抵达木星

发射前矗立在发射台上的大力神-5号,北京时间6日凌晨00:25,这枚火箭托举着朱诺号探测器飞向木星

朱诺的飞行轨道路线,其中可以看到2013年10月9日,朱诺飞船将再次返回地球进行借力加速,图中以EFB(Earth Flyby)表示

太阳系的巨无霸:木星

发射之后,朱诺探测器将在太空飞行5年时间,在经过最初的两年飞行之后,朱诺将于2013年10月再次重返地球,以便借助地球引力进行借力加速飞行,从而将其推向外太阳系。2016年8月,朱诺将进入木星极轨并随即开展为期14个月的探测工作。

朱诺是第9颗访问木星的探测器。这颗庞大的气态巨行星是太阳系除太阳之外当之无愧的主宰:其质量相当于318个地球,体积更是地球的1300倍以上。木星距离太阳比地球远5倍,每4331个地球日(约合11.86年)围绕太阳公转一圈。作为一颗气态行星,木星由90%的氢和10%的氦组成,还有极微量的其他气体,包括甲烷和氨。

木星目前已知拥有64颗卫星以及4道光环。其中最大的卫星是4颗所谓的伽利略卫星,它们都是在1609年或1610年间由意大利天文学家伽利略首先发现的。这是人类首次发现除地球之外有一个天体围绕另一个天体运行,这一点帮助当时的人们击破了地心说的魔咒。

木星本身拥有绚丽的云带,其中含有结晶态的氨,其大气中的风速高达每秒100米。而木星大气中最广为人知的当然就属大红斑了。人们已经观测这个巨大的气旋长达180年,它却从未消退过。

木星的探测先驱

最早造访木星的探测器是美国宇航局的"先驱者-10号"。这艘飞船于1972年3月3日发射升空,并于1973年12月飞掠木星系,最近时距离仅有20万公里。

先驱者-10号也是第一艘突破太阳逃逸速度的飞船,在飞掠木星之后,它继续向着太阳系之外飞去。2003年1月23日地面控制中心收到先驱者-10号飞船发来的最后一条信息,当时它距离地球约80亿公里。

而此次作为最新探测器的朱诺,其主要任务是了解木星的起源和演化历程。借助其搭载的科学设备,朱诺探测器将调查木星是否存在一个固体内核,绘制木星的高强度磁场图,测量其深层大气中的水分和氨的成分,并对木星上的极光现象进行观察。朱诺探测器将大大加深我们对气态巨行星的形成以及它们对整个太阳系作用影响的理解。

木星的起源和内部构造

根据现有的主流理论,太阳系形成于星云的塌缩,其中大部分质量集中于中央位置的太阳。和太阳一样,木星的组成也是氢和氦,因此很显然木星必定形成于太阳系早期,因而能够捕获大量尚未散去的气体物质。但是至于这一过程具体是如何进行的,却存在争议。木星究竟是首先形成了一个原始"星子"(较小的原始行星)并借助其引力捕获周边物质,还是一团不稳定的尘埃云直接产生了塌缩并形成了木星?我们现在还无法分辨这两个理论孰是孰非。

而如果朱诺探测器此次能帮助我们加深对这一方面的了解,在未来也将极大地有助于我们了解其他行星,包括地球最初的形成模式。

和地球不同,木星强大的引力使其得以保存下来大量的原始物质,这就让我们得以追溯到太阳系的早期历史。通过对木星的引力场合磁场的测量,朱诺探测器将揭示木星的内部构造和测出其可能存在的固体内核的质量。

大气

由于云层阻挡,我们看不到木星的深处,科学家们想知道木星云层中那些色彩斑斓的云带,大红斑,大白斑究竟向下延伸到多少深度?它们是怎么形成的?朱诺探测器将进行木星全球大气运动情况观测,首次测量其深层气流的运动速度。并探测各不同云层深度上的化学成分,温度等数据。

磁场

在木星巨厚的大气层之下,气压是惊人的,科学家们认为在这样的条件下氢会被压缩成一种称为"金属氢"的奇异形态。这种奇异物质被认为是木星强大磁场的来源。而正是这个强大的磁场和高能粒子相互作用,产生了太阳系中最明亮的极光。朱诺探测器将直接对这些高能粒子进行取样,并通过紫外波段观测木星的极光现象。对于这样一颗和地球迥然不同行星极光现象的深入研究将帮助我们更好地理解极光现象产生的本质。

美国宇航局喷气推进实验室(JPL)负责朱诺项目的管理。项目的首席科学家是来自宇航局西南研究所的斯科特·博尔顿(Scott Bolton)博士。洛克希德·马丁公司为飞船制造承包商。而意大利航天局则为飞船提供了红外分光计设备以及一部分无线电科学实验设备。


新浪科技(晨风)





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