美國航天局朱諾號探測器發現木星與地球都有類似的磁場變化

2021-01-09 手機鳳凰網

上圖表示了木星在某一時刻的磁場，其突出的特徵是赤道附近的大藍點，那是一個磁場集中點。

圖片來源：美國航天局/加州理工大學/哈佛大學

美國航天局的朱諾號木星探測任務，使人類首次成功探測到除地球外的天體內部磁場的長期變化（隨時間變化的情況）。朱諾號的探測表明，木星磁場的長期變化是由行星大氣層深處的風驅動的。

圖解：木星磁層與太陽風

這一發現將幫助科學家進一步研究木星的內部結構，包括大氣動力學以及行星磁場的變化。關於這一發現的詳細情況，可查看今天在《自然天文學》雜誌上發表的論文。

位於聖安東尼奧的西南研究所的朱諾號首席研究員斯科特·博爾頓說：「數十年來，獲取磁場的長期變化數據一直都是行星科學家的願望。」「此次的探測成果要歸功於朱諾號極其精確地科學儀器和獨特的軌道，朱諾號從行星一個極點到另一個極點的運行過程中使其軌道變得很低。」

獲取行星的磁場特徵，需要近距離的測量。磁力計是一種能夠生成磁場三維圖的儀器，朱諾號就是利用這種儀器來收集木星的磁場數據。科學家基於朱諾號八次科學考察收集的木星磁場數據建立了一種新模型（JRM09），並將其與美國航天局過去對木星的探測任務數據（先驅者10號和11號，航海家1號和尤利西斯）進行了比較。

這幅由朱諾號拍攝的照片，展現了木星大紅斑以及動蕩的南半球的驚人景象。當時朱諾號距離木星非常的近。圖片來源：美國航天局/加州理工大學/ SwRI/MSSS/Kevin M. Gill |完整的圖片與標題

科學家通過比較朱諾號提供的木星磁場最新數據與先鋒號宇宙飛船提供的第一個數據，發現木星磁場發生了微小但明顯的變化。位於麻薩諸塞州的哈佛大學朱諾號科學家基米·摩爾說：「在巨大的木星磁場中找到這樣微小的變化是一項挑戰。」「四十多年來的觀測為我們提供了足夠的數據證明木星磁場存在長期變化。」

朱諾團隊一旦證明木星磁場的長期變化是存在的，他們將開始嘗試解釋這種變化發生的原因。木星大氣層內的（帶狀的）風是磁場變化的最好解釋，這些風從行星表面延伸到3000公裡（1860英裡）以下，在哪裡行星開始從氣態變成高導電性液態金屬。科學家認為他們會切割磁場，拉伸磁場並帶著磁場在地球上旋轉。

圖解：藝術家概念下的磁層，此處等離子層(7) 被描繪成環狀和片狀。

木星磁場的長期變化沒有木星的大藍點處大，大藍點是木星赤道附近的一片強磁場。大藍點極其局部強磁場與該緯度的強緯向風相結合，產生了木星磁場的最大長期變化。

摩爾說：「令人難以置信的是，一個局部的磁場集中點（大藍點）可能是木星磁場所有長期變化的原因。這些數據證明了這一點。」「通過這項研究，我們對磁場有了新的理解。在未來的科學研究過程中，我們將開始繪製全行星的木星磁場長期變化圖。這也可能會給研究地球磁場的科學家幫助，來解決那些地球磁場的未解之謎。」

美國航天局的噴氣推進實驗室為聖安東尼奧西南研究所的首席研究員斯科特·博爾頓管理和操作朱諾號任務。朱諾號是美國航天局前沿計劃的一部分，該計劃由位於阿拉巴馬州亨茨維爾的美國航天局馬歇爾太空飛行中心的科學任務局管理。義大利航天局貢獻了兩臺儀器，一臺Ka波段頻率轉換器和一臺木星紅外極光測繪儀。丹佛的洛克希德·馬丁航天公司建造並操作了宇宙飛船。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. solarsystem

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