这张JunoCAMM照片显示了木星的两个大型旋转风暴,是在朱诺号于2021年11月29日第38次经过木星时拍摄的。
影像来源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS 图像处理:KEVIN M. GILL CC by

朱诺号在木星任务的木卫三飞掠期间收集的音轨提供了一个戏剧性的旅程。这是任务科学家在美国地球物理联盟秋季会议简报会上分享的亮点之一。

今天在新奥尔良举行的美国地球物理学会秋季会议上,在关于NASA朱诺号木星任务的简报中讨论了来自木卫二飞越的声音、磁场以及木星和地球海洋和大气之间的显著比较。

今天,在新奥尔良举行的美国地球物理联盟秋季会议上,关于NASA朱诺号木星任务的简报会上,讨论了木卫三飞行的声音、磁场以及木星与地球海洋和大气层之间的显著对比。

位于圣安东尼奥的西南研究所的朱诺号首席研究员斯科特·博尔顿首次公布了一段50秒的音频,这段音频来自于2021年6月7日该任务近距离飞掠木卫三时收集的数据。朱诺号的电波仪器(Juno’s Waves instrument)可以调谐木星磁层产生的电磁波,收集这些发射的数据。然后将他们的频率转移到音频范围,以制成音轨。

“这段音乐非常狂野,让你感觉就像在驾驶朱诺号在20多年来第一次驶过木卫三。”博尔顿说。 “如果您仔细聆听,您可以听到录制中点附近突然转向更高的频率,这代表着进入木卫三磁层的另一个区域。”

在2021年6月7日朱诺号飞掠木星的卫星木卫三期间收集到的无线电发射,在此以视觉和声音的方式呈现。
影像来源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/Univ of Iowa

对电波数据的详细分析和建模工作正在进行。电波调查的主要合作研究者、爱荷华大学爱荷华城分校的威廉·库尔斯说:“在最接近木卫三的时候,频率的变化可能是由于朱诺号从卫星的夜面飞掠到日面的过程。”

在朱诺号最接近木卫三的时候,也就是环绕木星的第34次飞行中,朱诺号距离木卫三表面不到645英里(1038公里),以每小时41600英里(67000公里)的相对速度飞行。

这张木星的卫星木卫三的照片是由NASA朱诺号航天器上的JunoCAM在2021年6月7日飞掠这颗冰冷的卫星时拍摄。
影像来源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

磁性木星

来自马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心的杰克·康纳尼是朱诺号磁力仪的首席研究员,也是这次任务的副首席研究员。他的团队绘制了迄今为止最详细的木星磁场图。

该地图由朱诺号执行主要任务时从32个轨道上收集到的数据汇编而成,它提供了对这颗气态巨星赤道上的一个磁性异常点——神秘的大蓝斑新的认识。朱诺号的数据表明,在航天器运行的五年期间,这个气体巨头的磁场发生了变化,而且大蓝斑正在以相对于木星内部其他部分每秒约2英寸(4厘米)的速度向东漂移,大约350年就会环绕木星一周。

相比之下,大红斑——木星赤道以南长期存在的大气反气旋——正以相对较快的速度向西漂移,环绕木星一周大约需要4年半。

此外,新地图显示,木星的纬向风(从东到西、从西到东的喷流,赋予木星独特的带状外观)正在将大蓝斑拉开。这意味着在行星表面测量到的纬向风可以深入到行星内部。

新的磁场图也使朱诺号的科学家能够与地球的磁场进行比较。这些数据向研究小组表明,木星内部的发电机效应–天体产生磁场的机制–发生在金属氢中,位于一层“氦雨”之下。

朱诺号在其延长任务期间收集的数据可能会进一步解开木星以及包括地球在内的其他行星的发电机效应之谜。

地球的海洋,木星的大气层

从左到右:挪威海的浮游植物大量繁殖,以及木星大气中的湍流云。NASA的朱诺号航天器提供的木星图像,为海洋学家研究木星两极丰富的湍流和驱动木星上大型气旋的物理力量提供了原材料。
影像来源:NASA OBPG OB.DAAC/GSFC/Aqua/MODIS 图像处理:Gerald Eichstadt CC BY

利亚·西格尔曼是加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的物理海洋学家和博士后研究员,她在注意到木星极地的气旋似乎与她在攻读博士期间研究的海洋漩涡有相似之处后,她决定研究木星大气的动力学。

“当我看到木星气旋周围丰富的湍流,以及所有的细丝和较小的漩涡时,它让我想起了你在海洋中看到的漩涡周围的湍流。”西格尔曼说。“这些在地球海洋漩涡的高分辨率卫星图像中尤其明显,这些漩涡是由作为水流示踪剂的浮游生物大量繁殖所揭示。”

木星极点的简化模型显示,几何模式的漩涡,就像在木星上观察到的那样,自发地出现,并永远存在下去。这意味着行星的基本几何结构允许这些有趣的结构形成。

虽然木星的能量系统规模比地球大得多,但了解木星大气的动力学可以帮助我们了解在我们自己的星球上起作用的物理机制。

英仙座的手臂

朱诺号团队还发布了最新的木星微弱尘埃环的照片,这张照片是由探测器的恒星参考单元导航相机从木星环内部拍摄。图中最亮的薄带和邻近的暗区与木星的两颗小卫星木卫十六和木卫十五产生的尘埃有关。这张照片还拍摄到了英仙座的手臂。

“我们能从5亿英里外的航天器上看到这些熟悉的星座,真是令人惊叹。”位于帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室朱诺恒星参考装置仪器的首席联合研究员海蒂·贝克尔说。“但一切看起来都和我们在地球的后院欣赏它们时一样。这令人敬畏地提醒我们,我们是多么渺小,还有多少地方有待探索。”

关于该任务的更多信息

JPL是加利福尼亚州帕萨迪纳加州理工学院的一个部门,为圣安东尼奥西南研究所的首席研究员斯科特·J·博尔顿管理朱诺任务。朱诺号是美国宇航局新前沿计划的一部分,该计划由位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔航天飞行中心为华盛顿的美国宇航局科学任务理事会管理。位于丹佛的洛克希德·马丁航天公司建造并运营该航天器。

FacebookTwitter上关注这项任务,并在网上获得有关朱诺号的更多信息。

https://www.nasa.gov/juno

参考来源:
https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-juno-spacecraft-hears-jupiter-s-moon

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