科学|朱诺距地球7亿千米深空，发现从未见过画面，闪电精灵正穿过木星科学

朱诺号探测器正在距离地球5亿千米的深空执行任务，它是一个木星探测器，自2016年7月5日进入木星轨道以来，一直都在兢兢业业的工作着，在这个岗位上5年多来，它有太多的令人惊讶的发现！

文章图片
文章图片
但在万圣节前夕， NASA突然公开了一个令人惊讶的消息，闪电风暴正在以惊人的速度穿过木星大气层，它们出现在木星闪电的上方，出现时间仅仅数毫秒，从朱诺的视角来看，甚至就像一只恐怖的木星生物在大气层内上下穿梭！

文章图片
文章图片
朱诺和它的伟大发现
木星是太阳系中最大的气态行星，与太阳平均距离大约7.5亿千米，它的直径约有14万千米，是太阳系内除木星自身外所有行星质量的2.5倍！

文章图片
文章图片
木星探测最早要从先驱者10号11号开始说起， 10号在1973年1974年先后掠过木星，留下了木星那巨大的特写照片，还有木星的超强到磁场与气态行星翻滚的云层！旅行者1号和2号在1979年先后掠过木星，发现了木卫一的火山正在喷发，木卫二上存在大量的水冰！

文章图片
文章图片
尤利西斯太阳探测器在1992年掠过木星，加深了对木星磁场的认识。之后伽利略探测器成为第一个环绕木星轨道的探测器，比较可惜的是它的高增益天线由于冷焊无法打开，但即使小水管也让人类对木星有了更深的认识，还有新视野号的飞掠，也同样带来新的认知。

文章图片
文章图片
伽利略探测器
朱诺号和它认知下的木星
木星可以说是去往外太阳系探测器的必经之路，因为它巨大的质量可以为探测器免费加速，所以探测器都喜欢去它那里绕绕， “加油”的同时，顺便也看看这位又太阳系“吸尘器”之称的木星的新面孔！但整体而言，越是对木星的深入认识，那么科学家就越觉得对木星的认识不足，朱诺号就是在这样的背景下再次出征木星。

文章图片
文章图片
朱诺号进入木星的轨迹非常怪异，它是一个超级椭圆的绕木极轨轨道，近木点在木星的强大的电离辐射带内，此时的朱诺号速度极快，它快速通过此处是避免强大的辐射带影响设备的正常工作，而靠得够近，则能观测更多的细节，朱诺号有几个必须完成的任务：

文章图片
文章图片
1、精确测定木星核心质量
2、精确的绘制木星引力场分布图
3、精确绘制木星的磁场，验证行星发电机理论
4、测绘大气成分、温度、结构、云层的不透明度和动力学变化
5、探索木星极地磁层和极光的三维结构和特征
6、测量由木星的角动量造成的参考系拖曳，也称为冷泽-提尔苓进动分页标题
朱诺也不负众望， 2017年年中就公布了惊人的发现！
木星南北极风暴极其复杂与混乱，两极都存在直径数百公里的气旋，还有绵延数千公里的神秘天气现象，甚至朱诺的科学团队都无法识别！另外两极还存在完全不同于地球形式的极光，甚至还有紫罗兰颜色的极光！

文章图片
文章图片

文章图片
文章图片
木星的磁场强度是地球的十倍，原先科学家估计木星磁场最多只有地球的5倍，刷新了科学家对木星磁场的认知。

文章图片
文章图片
通过朱诺的探测，科学家认为木星可能没有一个非常明显的内核，或者说内核的尺寸比较小。

文章图片
文章图片
美国西南研究院的朱诺号首席研究员史考特·博尔顿称，朱诺号粉碎了我们对木星的想象，它带给我们对木星的认识是此前探测器所未能给予的，并且还远远超出了预料，相信木星还将带给大家惊喜！

文章图片
文章图片
木星极地附近的气旋
接下来的探测中朱诺会重点关照木星复杂的气旋，以及木星上氨云的变化，这和木星标志性的云带和大红斑的形成有着直接关系，研究它们将揭开持续了400年之久的大红斑的秘密！
木星大气层的“精灵”：闪电风暴
2020年10月27日， NASA在官网上公布了朱诺在木星大气层中观测到的神秘闪电风暴现象，这是首次在另一个行星上观测到明亮、不可预测且极其短暂的闪电现象（瞬态发光事件或TLE）。NASA科学家认为这些明亮的闪光事件同样应该存在于木星巨大的红斑内部，当然这还需要进一步观测研究。

文章图片
文章图片
这种瞬态发光现象在地球上出现时，由强烈的雷暴触发，一般发生在90多千米的高空，规模一般在24~48千米之间，形状有些像水母，持续时间约几毫秒，地球上出现时一般为红色，但在木星上时会出现蓝色或者粉色。

文章图片
文章图片
2020年4月10日，朱诺（Juno）的UVS仪器获得的木星神秘闪光
朱诺已经观测到至少有11个神秘的大规模瞬态发光事件，基本都位于木星已知雷暴的发生区域， UVS的观测表明，这些闪光由氢原子受到激发引起。
朱诺和木星浅层闪电
2020年8月6日，《自然》期刊上发布了一篇关于朱诺的最新发现，木星大气中富含氨的混合物被强烈气旋带向大气深处，引发强烈的闪电，而且木星的闪电要比之前预想的高度要高得多！而且氨与氢以及氦的混合气流还能在木星上形成巨大的蘑菇云！

分页标题
文章图片
文章图片
木星上这些超级规模的大气运动，刷新了科学家对行星大气环流的重新认识，气态行星不是不是死气沉沉的行星，反而是一颗充满了暴躁气流的地狱行星，很难想象有什么飞行器能够穿透如此强大气流的木星大气层深入内部！

文章图片
文章图片
延伸阅读：朱诺号带有一个向伽利略致敬的铭牌，这个铭牌是意大利航天局提供，航空铝合金制作，尺寸是71毫米*51毫米，重量为6克，另外还有三个乐高人偶，分别是伽利略、朱比特和他的妻子朱诺！

文章图片
文章图片
【科学|朱诺距地球7亿千米深空，发现从未见过画面，闪电精灵正穿过木星】这就是朱诺探测器的名字来历，而且朱诺号探测器任务结束后，为避免污染木星的冰卫星木卫二，她将坠入木星，回到她“丈夫”的怀抱。