在罗马神话中,好色的神朱庇特据说给自己披上了一层面纱般的云层,以掩盖他的,呃,罪过。只有女神朱诺能够透过云层,得知朱庇特在做些什么。同样地,美国宇航局的朱诺号探测器将在今年夏天首次让我们近距离地窥视木星厚厚的云层之下。我们可能在那里找不到一位好色的神祇,但其发现无疑将是惊人的。
木星拥有太阳系中最厚的大气层之一,并且笼罩着强烈的辐射带,这使得它成为一颗难以研究的行星。一些美国宇航局的任务在飞掠时拍摄了木星的照片,但只有一个任务曾围绕这颗狂暴的行星运行。伽利略号探测器曾以约20,500英里的距离绕木星运行。相比之下,朱诺号将近距离接近木星3,000英里,让我们能看到这颗气态巨行星前所未有的近景。
这艘耗资11.3亿美元的探测器将于7月4日进入木星轨道,开始一项为期20个月的科学任务,探索木星的形成过程,从而了解太阳系是如何形成的。进而,这又能告诉我们一些关于人类如何出现的信息。
木星为何重要
木星是我们太阳系中最大的行星,可以容纳1300多个地球。它所拥有的质量比太阳系中所有其他行星和所有小行星加起来还要多,朱诺号任务首席研究员斯科特·博尔顿说。
“太阳形成后,木星获得了大部分剩余物质,”博尔顿告诉《Popular Science》杂志。“地球是由这些剩余物质的剩余物质组成的。”
据信,木星是46亿年前太阳诞生后形成的第一个天体,其成分与太阳非常相似,只是木星比氢和氦重一些的元素含量更高。“木星含量更高的那些物质,正是我们所有人构成的,”博尔顿说。
“我们不知道这种富集是如何发生的,也不知道这个过程是什么,”他说。无论是什么过程,“最终不仅导致了行星和地球的诞生,甚至生命的诞生。所以我们真正要了解的是太阳系的配方。你如何制造行星?木星是这个配方中非常重要的一块,因为它代表了第一步。”
关于朱诺号
朱诺号(Juno),意为“木星近极轨道探测器”(JUpiter Near-polar Orbiter),于2011年从地球发射。
7月4日,在制动35分钟后,朱诺号将以每小时130,000英里的速度追上木星,成为有史以来进入行星轨道速度最快的探测器。
抵达时,探测器将距离地球5.4亿英里。由于通信信号在地球和木星之间传播需要48分钟,轨道插入机动将预先编程,无需人工干预即可进行。
朱诺号配备了三个30英尺长的太阳能电池板阵列,为其9个科学仪器提供动力,这些仪器将以无线电、微波、红外、可见光和紫外线波段收集木星的观测数据。它还将研究木星的磁场,该磁场比地球磁场强大20,000倍。
除了寻找木星形成线索外,朱诺号还将确定木星是否拥有岩石核心,寻找大气层中的水,并描绘行星的风速剖面,这些风速可达每小时425英里。它还将提供我们所见过的木星最高分辨率图像,并可能解开关于大红斑的一些谜团——例如它为何在缩小并变成橙色。
木星赤道地区附近存在一个恶劣的辐射带,随时可能损坏探测器精密的电子元件。为了尽可能避开该区域,朱诺号团队将使探测器绕木星进行椭圆轨道运行。
朱诺号将绕木星轨道运行37次,从发射到最终归宿,总行程将达22亿英里。在其任务结束时,美国宇航局的工程师将使探测器坠入木星,以避免用地球微生物污染其可能宜居的卫星。探测器将在木星大气层中燃烧殆尽。
那一天无疑会是悲伤的一天,但这要等到2018年11月。这艘探测器还有漫长而充实的科学探索生涯,从7月4日抵达木星开始。
我们将对朱诺号抵达木星以及更多内容进行报道——敬请关注https://popsci.com.cn/tags/juno/。