NASA的朱诺任务的科学家们利用在两次飞掠木星第三大卫星木卫一期间收集到的复杂数据，创作了突显这颗卫星最壮观地貌的动画。木卫一比地球稍大，并且拥有一座拥有平坦熔岩湖的山脉。像木卫一上的洛基火山口这样的熔岩湖，其冷却表层会缓慢增厚，直到比下面的岩浆更稠密。然后它会下沉并拉扯周围的地壳。
朱诺号于2011年首次发射，于2016年抵达我们太阳系中最大的行星，任务是探索木星系统。木星拥有95颗已知卫星，其中四颗最大的——木卫一、木卫二、木卫三和木卫四——被称为伽利略卫星。木卫一是火山活动最活跃的卫星。
这张动画是洛基火山口（Loki Patera）的艺术概念图，它是木星卫星木卫一上的一个熔岩湖，由NASA朱诺号探测器上的JunoCam成像仪的数据创作。洛基火山口内部有多个岛屿，是一个被岩浆填充并被熔岩边缘环绕的洼地。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS。
“木卫一上遍地都是火山，我们正好捕捉到了其中的几座正在活动，”朱诺号首席研究员斯科特·博尔顿（Scott Bolton）在一份声明中说。“我们还对一个长200公里（127英里）的熔岩湖——洛基火山口——进行了一些精彩的近距离拍摄和其他数据收集。数据显示出惊人的细节，显示了这些奇特的岛屿位于一个可能被炽热熔岩边缘环绕的岩浆湖中央。我们的仪器记录到的湖面镜面反射表明，木卫一表面的某些部分像玻璃一样光滑，让人联想到地球上火山形成的黑曜石。”
这些观测结果于4月16日在奥地利维也纳举行的欧洲地球科学联合会全体大会上公布。
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朱诺号在2023年12月和2024年2月对木卫一进行了非常近距离的飞掠，距离表面仅930英里。该航天器获得了木卫一北部高纬度地区的首批近距离图像。利用朱诺号的微波辐射计（MWR）仪器收集的数据绘制的地图显示，木卫一的表面比木星的其他伽利略卫星更光滑，但其两极比中纬度地区更冷。
这张动画是利用NASA朱诺号在2023年12月和2024年2月飞掠期间收集的JunoCam成像仪数据创作的，是任务科学团队昵称为“尖塔山”（Steeple Mountain）的木星卫星木卫一上一处地貌的艺术概念图。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
山脉和极地气旋
每一次经过，朱诺号都飞得更接近木星的北极。改变航天器的朝向可以使MWR仪器提高其对木星北部极地气旋的分辨率。这些在气态巨行星顶部的风暴，风速可达每小时220英里，朱诺号收集的数据显示，并非所有极地气旋都是一样的。
“也许最引人注目的例子是在木星北极的中央气旋，”NASA喷气推进实验室的朱诺号项目科学家史蒂夫·莱文（Steve Levin）在一份声明中说。“它在红外线和可见光图像中都清晰可见，但其微波信号远不如附近的其他风暴那么强。这告诉我们，它的地下结构必须与其他气旋截然不同。MWR团队正在每运行一次轨道就收集更多更好的微波数据，因此我们预计将开发出这些令人着迷的极地风暴的更详细的3D地图。”
木星到底有多少水？一个悬而未决的谜团
朱诺号的主要科学目标之一是收集数据，帮助天文学家更好地了解木星的水含量。然而，团队寻找的不是液态水。相反，他们正在研究木星的大气层，以量化构成水的分子——氧和氢——的存在。据NASA称，准确估算木星大气中氧和氢分子的含量，对于解开我们太阳系形成的一些基本奥秘至关重要。
木星很可能是第一个形成的行星，大约在45亿年前。它还包含太阳系形成时未被太阳吸收的大部分气体和尘埃。水的含量对木星的气象学和内部结构也有重要影响。
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1995年，NASA的伽利略探测器提供了关于木星水量的重要早期数据，但这些数据引发了更多问题。它表明，这颗气态巨行星的大气层异常炎热，实际上缺乏水分——这与最初的计算机模型预测相反。
“探测器进行了出色的科学研究，但其数据与我们对木星水量模型的预测相差甚远，以至于我们曾考虑它采样地点是否是一个异常值。但在朱诺号之前，我们无法证实，”博尔顿说。“现在，根据MWR数据近期取得的成果，我们已经确定，木星赤道附近的水量约为太阳丰度的三到四倍（与氢相比）。这明确表明，伽利略探测器的进入点是一个异常干燥、类似沙漠的区域。”
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新结果支持这样的观点，即在太阳系形成过程中，水冰物质可能是重元素富集的来源。这些是比氢和氦更重的化学元素，木星在形成过程中积累了这些元素。木星的形成仍然令人费解，因为朱诺号关于气态巨行星核心的结果表明，其水含量非常低。气态巨行星上H₂O的含量仍然是一个谜，朱诺号任务可能最终会解开它。
朱诺号的下一步是什么
朱诺号任务剩余时间的数据可以通过两种方式帮助确定木星上的水量。它可以让科学家们将极地地区附近的水量与赤道地区进行比较。它还可能为稀薄液态核心的结构提供更多信息。
朱诺号最近一次飞掠木卫一是4月9日，航天器距离该卫星表面约10250英里。其第61次飞掠木星定于5月12日，并将继续探索这颗行星及其卫星直到2025年9月。
