深入考察木星卫星！朱诺号最新探索都发现了啥？

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2022年7月5日，

朱诺号航天器的木星红外极光测绘仪

（JIRAM，Jovian Infrared Auroral Mapper）

在距离约80,000公里的地方

飞过木卫一“伊奥”（Io）时，

用红外线拍摄了其火山覆盖的表面。

图像中较亮的斑点表示此区域的温度更高。

（图片来源：NASA / JPL-Caltech / 

SwRI / ASI / INAF / JIRAM）

在揭示了木卫三“盖尼米得”（Ganymede）和木卫二“欧罗巴”（Europa） 的大量细节之后，朱诺号前往木星的任务将目光投向了其姐妹卫星木卫一“伊奥”（Io）。

NASA（美国宇航局）的朱诺号任务（Juno）计划于今年12月15日获取木卫一的图像，作为其继续探索木星内卫星的一部分。

现在是朱诺号探索木星系统内部的扩展任务的第二年，这艘太阳能航天器在2021年和今年早些时候近距离飞越了木卫三和木卫二。

注：

在4颗伽利略卫星与木星的轨道之间，目前还知道有4颗个头儿比较小的卫星，名为“内卫星”。

这4颗内卫星中，除了最大的那颗木卫五是美国天文学家爱德华·巴纳德于1982年通过望远镜发现的之外，其他3颗都是1979年由旅行者1号、2号探测器发现的。

美国西南研究所（Southwest Research Institute）的朱诺号首席研究员斯科特·博尔顿（Scott Bolton）表示：

团队非常高兴朱诺号的扩展任务包括研究木星的卫星。

每次近距离飞越它们，我们都能获得大量新信息。

朱诺号的传感器旨在研究木星，但我们对这些传感器通过观察木星的卫星，执行‘双重任务’的能力感到非常兴奋。

几篇基于2021年6月7日飞越木卫三的论文最近发表在《地球物理研究杂志》（Journal of Geophysical Research）和《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）上。

它们包括从飞越木卫三期间获得的数据中，关于这颗卫星内部、表面成分和电离层的发现，以及它与木星磁层的相互作用。

朱诺号9月9日飞越木卫二“欧罗巴”的初步结果包括对其冰壳的首次 3D 观察。

该动画展示了

木卫三“盖尼米得”（Ganymede）（由蓝线表示）

周围的磁场如何与木星周围的磁场（由橙线表示）

相互作用并扰乱它。

（图片来源：NASA / JPL-Caltech / 

SwRI / Duling）

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冰面之下

在飞越木星卫星期间，朱诺号的微波辐射计 （MWR，Microwave Radiometer）为该任务的卫星探索增加了第三个维度：

它在木卫三和木卫二的水冰外壳下提供了一个开创性的视角，以获得有关其结构、纯度和温度的数据，新的探索区域可深达卫星表面以下约24公里。

朱诺号携带的JunoCam拍摄的可见光图像，以及它在之前木星任务获取的数据表明，木卫三表面的特征是混合了较旧的黑暗地形、较新的明亮地形和明亮的陨石坑，以及可能与构造活动有关的线状特征。

博尔顿表示：

当我们将MWR数据与木星卫星表面图像结合起来时，我们发现这些不同地形类型之间的差异不仅仅是浅层次的：年轻、明亮的地形看起来比黑暗的地形更冷，而最冷的采样区域则是城市大小的撞击坑‘Tros’。

科学团队的初步分析表明，木卫三的导电冰壳的平均厚度可能约为30英里或更厚，而某些地区的冰层则可能要厚得多。

JunoCam于2022年9月29日

拍摄了这张木星最北端气旋的图像

（在图像右下方）。

（图像数据：NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS）

（图像处理：Navaneeth Krishnan S CC BY 3.0）

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磁层烟花

在朱诺号航天器2021年6月接近木卫三期间，朱诺号的磁力计（MAG，magnetometer）和木星极光分布实验（JADE，Jovian Auroral Distributions Experiment）仪器记录的数据，揭示了木星和木卫三之间磁场连接断开和重新形成的证据。

而朱诺号的紫外线光谱仪（UVS，ultraviolet spectrograph）一直在观察与木星卫星的“紫外线极光发射”类似的事件，这些“极光”组成两个环绕木卫三的椭圆形。

来自SwRI（Southwest Research Institute，美国西南研究所）的朱诺号科学家Thomas Greathouse表示：

当你有太阳系中最大的行星作伴时，没有任何事是轻而易举的。

这是对木卫三这种复杂相互作用的首次测量——这让我们很早就对从JUICE（ESA/欧洲航天局JUpiter ICy卫星探测器）和NASA的‘欧罗巴快船’/Europa Clipper任务中期望获得的信息有了颇为满足的体验。

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火山最多的卫星

木卫一“伊奥”（Io） 是太阳系中火山最多的天体，在未来一年半的时间里，它仍将是朱诺号团队关注的对象。

他们在12月15日进行的木卫一探索将是9次飞越中的第一次——其中两次飞越木卫一的距离仅为1,500公里。

朱诺号的科学家们将利用这些飞掠，对这颗充满岩浆的卫星进行首次高分辨率监测，研究木卫一的火山，以及火山爆发如何与木星强大的磁层和极光相互作用。

参考：https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-juno-exploring-jovian-moons-during-extended-mission

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