朱諾號發現木星的重力場是傾斜的
自2016年7月建立繞木軌道以來，"朱諾"號一直在發回有關木星大氣層、磁場和天氣模式的重要信息。眾所周知，每繞近木點一圈，需耗時53天，朱諾就會向我們展示更多關於木星的趣事，科學家們將依靠這些事情來更多地瞭解木星的形成和演化。
在一次探測中，探測器朱諾成功地提供了迄今為止最為詳細的火星內部情況。通過此次探測，我們瞭解到強有力的木星磁場是傾斜的，其南北半球有不同的模式。猶他州普羅沃舉行的美國天文學會行星科學分會第48次會議上分享了這些發現。
自從天文學家開始用強大的望遠鏡觀察木星以來，他們已經注意到它的漩渦狀帶狀外觀。這些五顏六色的橙色、棕色和白色條紋是木星大氣成分產生的結果，大氣成分主要由氫和氦構成，但也含有氨晶體和暴露在陽光下會變色的化合物。
美國宇航局的朱諾號宇宙飛船點燃主引擎減速進入木星軌道的插圖
來源:美國國家航空航天局/洛克希德·馬丁公司
到目前為止，研究人員還不清楚這些條帶是侷限在大氣層的淺層，還是深入到行星的內部。解答這個問題是"朱諾"號任務的主要目標之一。"朱諾"號一直在研究木星的磁場，以瞭解木星內部的大氣層是如何工作的。根據這一研究結果，"朱諾"號研究小組得出結論：富含氫的氣體在地球深處的流動是不對稱的。
在今年出版的《地球物理研究快報》上，這些發現同樣出現在了一篇題為《木星內部結構模型與朱諾重力測量及稀釋核心的作用》的論文中。這項研究由加州大學伯克利分校的研究生肖恩·沃爾主持，成員包括威茲曼科學研究所、西南研究所、美國宇航局戈達德太空飛行中心和噴氣推進實驗室。
另一個有趣的發現是，木星的重力場會隨著深度的變化而變化，這表明物質可向下流動至3000公里(1864英里)。結合以前的近木點獲得的信息，這一數據表明，木星的核心很小且難以定義。這與之前的木星模型截然不同，之前的模型認為木星外層是氣態的，而內部是由金屬氫和岩石內核組成的。
法國尼斯藍色海岸天文臺的行星科學家，同時也是這項研究的聯合作者之一特里斯坦·吉洛表示，"這些發現出乎我們的意料，我們根本不確定我們是否能夠看到……很明顯，巨大的行星有很多秘密。"
插圖展示了朱諾號的微波輻射計對木星大氣深處的觀測。這幅圖像顯示了6個MWR通道的真實數據，按波長排列。
來源:美國國家航空航天局/ SwRI /噴氣推進實驗室
當然，還需要更多的數據來確定氣體在不同深度的流動強度，從而解決木星內部結構的問題。與此同時，"朱諾"號的科學家們正在仔細研究探測器的重力數據，希望能從中學到其他東西。例如，他們還想知道大紅斑能夠在大氣層中延伸多遠。
這種反氣旋風暴在17世紀首次被發現，是木星最著名的特徵。其直徑約為16000公里(10000英里)，風速可達每秒120米(432公里/小時;在它的邊緣。朱諾號相機已經拍攝了一些非常令人印象深刻的風暴圖片，其他數據表明風暴可能會持續很久。
事實上，在2017年7月10日，"朱諾"號探測器在距離大紅斑9000公里(5600英里)的範圍內通過，這發生在它環繞木星的第六次軌道上。探測器配備了八套針對風暴的科學儀器，探測到的讀數表明，大紅斑也可能延伸至數百公里，甚至更深。
加州理工學院的行星科學家、該研究的合著者戴維·史蒂文森在會議上說，"目前還不清楚它的深度是否會顯示在重力數據中。但我們正在嘗試"。
木星的大紅斑。由朱諾號在距離大氣層9000公里(5600英里)的地方拍攝
自進入木星軌道以來，"朱諾"號展示給我們的其他重大驚喜還包括髮現了位於每個極點的氣旋群。當探測器第一次環繞地球時，從一個極點到另一個極點，探測器上的儀器都能看到可見光和紅外波段的圖像。"朱諾"是歷史上第一個以這種方式環繞地球的太空探測器，這些風暴之前也是不為科學家們所知的。
"朱諾"號總共在木星北極周圍發現了8個氣旋性風暴，在其南極周圍發現了5個氣旋性風暴。科學家們對這些現象感到尤其驚訝，因為計算機模型顯示，由於木星上的極地旋轉風，這樣的小風暴在兩極附近並不穩定。正如在報告中所指出的，這個問題的答案可能與一個被稱為渦流晶體的概念有關。
美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的行星科學家、這項研究的合著者之一法赫雷丁·塔巴塔巴-瓦基裡解釋說，當小漩渦形成並持續存在時，這些晶體就形成了，因為它們所嵌入的物質繼續流動。這種現象在地球上以旋轉的超流體的形式出現，木星的旋轉磁極可能具有類似的動力學。
在"朱諾"號環繞木星運行的短暫時間裡，它揭示了木星的大氣層、內核、磁場和內部動態。在這一任務完成很長一段時間後，朱諾號將在木星大氣層中墜毀，科學家們將可能會篩選獲得的所有數據，希望能解決來自太陽系最大的行星所留下的謎題。
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