

去年夏天,朱诺号探测器飞掠木星,距离木星约 2,600 英里——这是人造物体最接近太阳系中最大行星的记录。
科学家们仍在分析朱诺号在首次飞掠以及之后轨道上收集到的所有重要数据,但首批结果刚刚公布。两篇发表在《科学》杂志上的新研究和《地球物理学研究快报》上的44篇论文记录了许多奇怪而惊人的发现。以下是我们迄今为止对木星所了解到的主要内容。
它的北极是一团混乱的风暴…
朱诺号探测器比以往任何航天器都更近距离地探测木星的北极,距离是 10 倍。首次近距离飞掠的图像显示,这个动荡的区域布满了椭圆形的气旋,其跨度可达 870 英里。这比芝加哥和纽约之间的距离还要宽。
…而且它与土星的北极非常不同。
土星的北极被一个巨大的六边形风暴环绕,其中心有一个高速旋转的涡旋。木星的北极远没有那么有条理,这表明这两颗气态巨行星的大气层存在根本性差异。
木星可能没有一个明确的核心。
美国宇航局天体物理学家杰克·康纳尼说:“我们以前认为它的中心有一个小小的、独立的重元素球体。现在我们认为,这些质量可能分布得更广。”木星中心的极高温度和压力可能会溶解行星最初的岩石-冰核心,使其变成一层液态金属氢,并逐渐侵蚀,直到它与气态巨行星的其他部分不再有明显的区别。
它的气氛像地球一样循环…
通过探测木星大气的热结构,朱诺号发现了迹象表明氨气从深层大气中涌出,滋养着形成赤道周围巨大天气系统的云层。这些“引人注目且出乎意料”的特征类似于地球的哈德里环流,在其中,吹向赤道的风上升,产生雷暴,然后流回两极。但木星的环流规模要大得多,它们降下的不是水,而是氨晶体,这些晶体迅速蒸发。
…但它的极光与我们的不同。
朱诺号发现,木星极光中的电子主要向上流动,远离极点,飞向太空。如果木星的极光像地球一样,朱诺号也会看到更多的电子向下流动。“我们一直以来都认为电子是朝错误的方向流动的,”康纳尼说。“而这正是一个主题——我们发现许多关于木星的简单解释实际上并不能成立。”
它的磁场强度是我们预期的两倍…
朱诺号发现,近距离测量时,木星的磁场强度大约是地球的 10 倍。
…而且它的发电机可能正在显现。
几百年来,科学家们一直在猜测行星和恒星是如何产生磁场的。在地球上,我们看不到产生我们磁场的发电机,因为它埋藏在富含铁的岩石地壳深处。但对于气态巨行星来说,情况并非如此。木星的磁场比预期的要复杂得多,其中嵌入了许多小规模结构。根据康纳尼的说法,这些变化可能意味着朱诺号正接近发电机,并且木星的发电机非常靠近表面。通过逐个轨道地分析数据,朱诺号可能会提供第一个清晰的磁场发电机外观图。
什么最令人兴奋?
康纳尼认为磁场发现是迄今为止最令人兴奋的。“经过 500 年的猜测,”他说,“我们也许可以在任务结束时看到磁场发电机的样子。”但他承认,作为一个磁场科学家,他有些偏颇。他说,其他研究团队也对自己的发现感到同样兴奋。“这就好比六个盲人告诉你大象是什么样子,这取决于你摸到的是哪个部分。”
朱诺号还有一到两年的时间才退役,毫无疑问,它最大的发现还在后面。到那时,我们应该对太阳系中的这头“大象”有一个更完整的了解。