外星球的美景!朱諾號拍攝到的木星極光、閃電和光環(huán)

它的主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)恒星,但是美國國家航空航天局朱諾號宇宙飛船上一個超靈敏的導(dǎo)航照相機正在傳回木星光環(huán)、極光、閃電,甚至是它被月光(木衛(wèi))照亮的黑暗面圖像。

在2018年12月12日于華盛頓舉行的美國地球物理聯(lián)盟(American Geophysical Union)年會上:科學(xué)家們在新聞發(fā)布會上討論了攝像機拍攝到的結(jié)果以及其他木星發(fā)現(xiàn)。這種相機被稱為恒星參考單元,簡稱SRU;據(jù)加州NASA噴氣推進實驗室“朱諾號”輻射監(jiān)測研究負責(zé)人Heidi Becker稱,這款相機的“日常工作”是穿過木星周圍強烈輻射的干擾,發(fā)現(xiàn)恒星,并將它們與數(shù)據(jù)庫進行比較,以確定朱諾在這顆氣態(tài)巨星53天的拉長軌道上的精確位置和方向。

博科園-科學(xué)科普:貝克爾在新聞發(fā)布會上表示在‘朱諾號’上做這項工程真的很難,因為我們正駕駛‘朱諾號’飛越地球上最猛烈的輻射環(huán)境。盡管我們不得不保護SRU比保護輻射室(保護朱諾的主計算機和其他敏感部件)重六倍多,但在那個環(huán)境中仍有非常高能的電子,它們將穿透SRU的屏蔽,產(chǎn)生你在恒星圖像中看到的這種靜電但是噴氣推進實驗室的研究小組并沒有看到干擾,而是用“雪”來測量木星不同區(qū)域的輻射強度——他們已經(jīng)注意到高緯度輻射帶的輻射強度沒有模型顯示的那么大。利用噪音作為數(shù)據(jù)來了解朱諾號外部的環(huán)境,因為我們所處的位置是以前沒有過的。

2016年8月SRU第一次從木星上空俯沖下來收集數(shù)據(jù)時,首次從內(nèi)部捕捉到了木星微弱的光環(huán)。這張照片也反映了SRU - Orion腰帶的導(dǎo)航面,從圖片右下方可以看到獵戶座的腰帶,在光環(huán)上方可以看到熾熱的參宿四。貝克爾說:這只是一個開始,一旦開始意識到SRU還能做什么作為一個低光相機,我和我的團隊有點上癮了,一直在問這個問題,這個相機還能帶來什么新的,以前從未見過的,或者從來沒有以只有SRU才能看到的方式看到的?

研究人員在新聞發(fā)布會上說:朱諾號主可見光照相機一直在傳回壯觀的圖像供公眾處理,并已被證明對科學(xué)本身是有用的,在木星黑暗面的弱光條件下,SRU傳回的圖像可以與照相機拍攝到的木星漩渦的詳細圖像相媲美。

貝克說:當(dāng)我們第一次看到這張照片的時候,數(shù)據(jù)和朱諾卡姆的數(shù)據(jù)混在一起了嗎?但是,它確實來自SRU,行星的云頂被火山衛(wèi)星Io反射的陽光照亮,而這顆衛(wèi)星距離云頂只有66000英里。此外,研究人員還發(fā)現(xiàn)了兩個亮點(在圖像右側(cè)可見)從任何成像儀上都能看到木星的閃電。由于宇宙飛船的微波輻射計也被證明是一種很好的避雷器,它與SRU面臨著同樣的問題,研究人員最終可以結(jié)合他們的測量來更深入地了解這種現(xiàn)象。

朱諾號的其他設(shè)備提供了令人難以置信的紫外光和紅外光極光視圖,但由于其黑暗的一面視圖,SRU也能夠在可見光譜中做出貢獻,顯示環(huán)繞地球極點的幽靈光。這是第一次:這是用可見光照相機拍攝到的木星極光最近的景象,朱諾號已經(jīng)將紫外線和紅外線帶回地球,這是對它的驚人補充,讓我們再次看到了驚人的結(jié)構(gòu),因為相機的高分辨率和朱諾號與相機的近距離飛行。這張照片還展示了另一個光點,在右下角,以及從地球兩極發(fā)射出的高能電子的曲線——“所以當(dāng)SRU拍攝這張照片時,它正在做三種科學(xué)研究。能從工程攝像機中看到我們所能看到的東西,這真的很令人興奮。

2011年8月耗資11億美元的“朱諾”號探測器向木星發(fā)射升空,并于2016年7月進入木星軌道。從那時起,它在其漫長的環(huán)形軌道中對這顆行星進行了研究,以了解其內(nèi)部、云層模式和天氣、磁場、輻射等等。朱諾號首席研究員、德克薩斯州西南研究所(Southwest Research Institute)研究員斯科特博爾頓(Scott Bolton)在一份聲明中說:這已經(jīng)重寫了有關(guān)木星大氣如何工作的教科書,以及木星磁場的復(fù)雜性和不對稱性,第二部分應(yīng)該提供細節(jié),可以利用這些細節(jié)來完善我們對木星緯向風(fēng)深度、磁場產(chǎn)生、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化的理解。
博科園-科學(xué)科普|文:Sarah Lewin/Space
博科園-傳遞宇宙科學(xué)之美