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自從“朱諾號(hào)”探測(cè)器于2016年7月進(jìn)入木星軌道以來(lái)，就一直在發(fā)回關(guān)于這顆氣態(tài)巨行星的大氣、磁場(chǎng)和天氣模式的重要信息。“朱諾號(hào)”探測(cè)器每53天進(jìn)行一次環(huán)繞木星運(yùn)行，通過(guò)這樣的運(yùn)行，它向科學(xué)家傳遞了木星的一些信息，科學(xué)家們將依靠這些信息來(lái)了解木星的形成和演化。

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近來(lái)，“朱諾號(hào)”探測(cè)器傳回的一些最新信息涉及它的兩顆衛(wèi)星如何影響木星最有趣的大氣現(xiàn)象之一。正如他們?cè)谧罱囊豁?xiàng)研究中透露的，一個(gè)國(guó)際研究小組發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)一和木衛(wèi)三是如何在行星的極光中留下“腳印”的。這些發(fā)現(xiàn)可以幫助天文學(xué)家更好地了解這顆行星及其衛(wèi)星。

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這項(xiàng)研究名為“朱諾號(hào)對(duì)木星的極光中由木衛(wèi)一引起的光斑結(jié)構(gòu)和裂尾的觀察”，最近發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。這項(xiàng)研究是由國(guó)際天體物理研究所（INAF）的穆拉領(lǐng)導(dǎo)的，團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心、美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、意大利航天局（ASI）、西南研究所（SwRI）、約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室（JHUAPL）和其他多所大學(xué)。

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卡西尼號(hào)探測(cè)器獲得的紅外圖像顯示了木衛(wèi)一和木衛(wèi)三對(duì)木星極光造成的干擾。來(lái)源:《科學(xué)》(2018)

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同地球上的極光一樣，木星的極光是在高層大氣中高能電子與其強(qiáng)大的磁場(chǎng)相互作用時(shí)產(chǎn)生的。然而，“朱諾”號(hào)探測(cè)器最近使用紫外光譜儀（UVS）和木星高能粒子探測(cè)器（JEDI）收集的數(shù)據(jù)證明，木星的磁場(chǎng)比我們?cè)诘厍蛏峡吹降娜魏螛O光都要強(qiáng)大得多。

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除了能達(dá)到比地球上更高的10到30倍的能量水平（高達(dá)40萬(wàn)電子伏）之外，每當(dāng)木衛(wèi)一和木衛(wèi)三靠近木星時(shí)，木星北部和南部的極光風(fēng)暴也會(huì)產(chǎn)生橢圓形的擾動(dòng)。正如學(xué)者們?cè)谘芯恐薪忉尩哪菢樱骸翱梢钥吹奖辈亢湍喜康闹鳂O光橢圓形，周?chē)h(huán)繞著與伽利略衛(wèi)星相關(guān)的小規(guī)模發(fā)射特征。由朱諾飛船獲得的紅外觀測(cè)結(jié)果顯示在木衛(wèi)一的情況下，這種發(fā)射呈現(xiàn)出的漩渦模式，在外觀上類(lèi)似于馮·卡門(mén)渦街?！?/span>

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馮·卡門(mén)渦街是流體動(dòng)力學(xué)中的一個(gè)概念，基本上是由擾動(dòng)引起的重復(fù)的旋渦模式。在這個(gè)例子中，研究小組發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)一在接近木星時(shí)出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)數(shù)百公里的渦流的證據(jù)，但隨后隨著這個(gè)衛(wèi)星離該行星越來(lái)越遠(yuǎn)，渦流消失了。

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2016年12月11日，“朱諾”號(hào)探測(cè)器“紫外成像攝譜儀的濾光片重新拍攝了木星的北極光。當(dāng)時(shí)“朱諾”號(hào)正向木星靠近，飛過(guò)木星的兩極，并向赤道俯沖。來(lái)源：美國(guó)國(guó)家航空航天局/加州工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/博爾特蘭德·邦伏德

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研究小組還在由木衛(wèi)三創(chuàng)造的極光帶中發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)光點(diǎn)，這兩個(gè)極光光點(diǎn)延伸的尾巴最終分裂成兩個(gè)。雖然研究小組不確定是什么原因?qū)е铝诉@種分裂，但他們猜測(cè)可能是由于木衛(wèi)三和木星磁場(chǎng)相互作用造成的（因?yàn)槟拘l(wèi)三是木星唯一擁有自己磁場(chǎng)的衛(wèi)星）。

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研究人員表示，這些特征表明木星和木衛(wèi)三之間的磁場(chǎng)相互作用比之前認(rèn)為的更加復(fù)雜。他們還指出，這兩個(gè)“足跡”都不在他們預(yù)期發(fā)現(xiàn)的地方，這意味著木星與其衛(wèi)星的磁場(chǎng)相互作用模型可能需要修改。

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研究木星的磁暴是“朱諾號(hào)”任務(wù)的主要目標(biāo)之一，因?yàn)榭茖W(xué)家要更多地了解木星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及它是如何隨著時(shí)間的推移而演變的。通過(guò)這些，天文學(xué)家希望能更多地了解太陽(yáng)系是如何形成的。NASA最近還將任務(wù)延長(zhǎng)到2021年，給了它三年時(shí)間來(lái)收集關(guān)于這些謎團(tuán)的數(shù)據(jù)。

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作者: universetoday

FY: Lindsey07

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