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美国宇航局的朱诺号航天器“听到”木星的月亮木卫三——听到冰球的戏剧性天桥

这张 JunoCam 图像显示了两个大型旋转木星风暴,拍摄于 2021 年 11 月 29 日,在朱诺号第 38 次近日点经过。图片来源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS 图像处理:Kevin M. Gill CC BY

期间收集了一条音轨 木星 任务的木卫三飞越提供了一段激动人心的旅程。 这是探险队科学家在美国地球物理联合会秋季会议上简要分享的最重要的任务之一。

在今天的简报中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之间的迷人比较 美国宇航局朱诺号在新奥尔良美国地球物理联合会秋季会议上的木星任务。

朱诺号首席研究员、圣安东尼奥西南研究所的斯科特·博尔顿 (Scott Bolton) 播放了 50 秒的配乐,这些配乐是根据该任务于 2021 年 6 月 7 日接近木星木卫三卫星期间收集的数据制作的。 朱诺波工具他们通过木星磁层中产生的电磁波进行调谐,收集了有关这些辐射的数据。 然后将其频率转换为人声范围以制作音轨。

博尔顿说:“当朱诺号 20 多年来第一次驶过木卫三时,这首配乐足够狂野,让你感觉就像在骑行一样。” “如果你仔细聆听,你会听到录音中间的高频突然变化,这标志着进入了木卫三磁层的不同区域。”

2021 年 6 月 7 日朱诺号在木星的卫星木卫三上空飞行时收集的无线电发射在视觉和听觉上都有显示。 信用:美国宇航局喷气推进实验室-加州理工学院/SwRI/爱荷华州立大学
波浪数据的详细分析和建模正在进行中。 威廉库斯从现场说 爱荷华大学 在爱荷华市,Waves 调查的联合首席调查员。

在朱诺最接近木卫三时——在任务的第 34 次绕木星飞行期间——航天器距离月球表面 645 英里(1,038 公里),相对速度为 41,600 英里/小时(67,000 公里/小时)。

磁木星

美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的杰克康纳尼是朱诺磁力计的首席研究员,也是该任务的副首席研究员。 他的团队绘制了迄今为止获得的最详细的木星磁场地图。

该地图根据朱诺号主要任务期间从 32 个轨道收集的数据编制而成,提供了对这颗气态巨行星神秘的大蓝斑的新见解,这是行星赤道的磁异常。 朱诺号的数据表明,在航天器在轨五年期间,这颗气态巨行星的磁场发生了变化,大蓝斑相对于木星的其余部分以每秒约 2 英寸(4 厘米)的速度向东漂移。 内陆,地球包裹了大约350年。

Ganymede JunoCam 成像仪 2021 年 6 月

这张木星木卫三卫星的图像是由美国宇航局朱诺号航天器上的朱诺卡姆摄影师在 2021 年 6 月 7 日飞越冰冷卫星时拍摄的。图片来源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

相比之下,大红斑——位于木星赤道以南的长期大气气旋——正在以相对较快的一段向西漂移,大约需要四年半的时间才能绕地球运行。

此外,新地图显示木星的纬向风(从东到西、从西到东的急流,赋予木星独特的外观)正在打破大蓝斑。 这意味着行星表面测量区域的风能深入到行星内部。

新的磁场图使朱诺号科学家能够与地球磁场进行比较。 该团队的数据表明,发电机的运动——天体产生磁场的机制——在木星内部发生在金属氢中,在表示“氦雨”的层下方。

Juno 在此期间收集的数据 扩展任务 它还可能揭示发电机不仅对木星而且对包括地球在内的其他行星的影响的奥秘。

地球的海洋,木星的大气

Lia Siegelman 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,在注意到木星极地的气旋似乎与他们研究的海洋涡流有相似之处后,决定研究木星的大气动力学。 作为博士生的时间。

“当我看到飓风木星周围的湍流丰富,包括所有的螺纹和较小的涡流时,它让我想起了你在涡流周围的海洋中看到的湍流,”西格尔曼说。 这在地球海洋涡流的高分辨率卫星图像中尤为明显,浮游生物大量繁殖作为流量跟踪器。

木星极点的简化模型表明,涡旋的几何图案,例如在木星上观察到的那些,是自发出现并永远存在的。 这意味着行星的基本几何构造允许形成这些有趣的结构。

尽管木星的能量系统比地球大得多,但了解木星大气的动力学可以帮助我们了解在地球上发挥作用的物理机制。

武装珀尔修斯

朱诺的团队还发布了木星微弱尘埃环的最新图像,这是从航天器的恒星参考单元导航相机看到的环内部拍摄的。 图像中最亮的细带和相邻的暗区与来自木星的两个小卫星 Metis 和 Adrastea 的尘埃有关。 该图像还捕捉到了英仙座的手臂。

美国宇航局帕萨迪纳喷气推进实验室朱诺恒星参考模块首席研究员海蒂贝克尔说:“能够从 50 亿英里外的航天器上凝视这些熟悉的星座,真是令人惊讶。” “但是,当我们在地球上自己的后院欣赏它们时,一切看起来几乎都一​​样。这是一个惊人的提醒,提醒我们我们有多小,还有多少需要探索。”

木星北极上空的朱诺波传感器

这张艺术家的视图显示了木星北极上方的朱诺号,北极光在发光。 木星的磁场环绕着这颗行星。 来自极光的无线电波出现穿过航天器,在那里它被波探测器拦截,其传感器以浅绿色突出显示。 信用:美国宇航局

朱诺波

波测量无线电和 等离子体 木星磁层中的波,这有助于我们了解行星磁场与大气和磁层之间的相互作用。 海浪还特别关注与北极光相关的活动。

木星的磁层是由行星磁场产生的巨大气泡,它捕获等离子体,一种带电气体。 这种充满磁层的等离子体中的活动会发出只有像波这样的仪器才能检测到的波。

由于等离子体导电,它的行为就像一个巨大的电路,将一个区域连接到另一个区域。 因此,可以在其他地方的磁层一端感受到这种活动,这让朱诺号能够观察到木星周围整个巨大空间区域中发生的过程。 无线电波和等离子体在所有巨型系外行星周围的空间中移动,之前的任务也配备了类似的仪器。

Juno Waves 由两个传感器组成; 一种检测无线电波和等离子体的电成分,而另一种则对等离子体波的磁成分敏感。 第一个传感器,称为电偶极子天线,是一个 V 形天线,从尖端到尖端 4 米——类似于电视中常见的兔耳天线。 磁性天线 – 称为磁性搜索线圈 – 由围绕 6 英寸(15 厘米)长的核心缠绕 10,000 次的细线线圈组成。 搜索线圈测量音频范围内的磁波动。

关于使命的更多信息

喷气推进实验室是加利福尼亚州帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院的一个部门,它为圣安东尼奥西南研究所的首席研究员 Scott J. Bolton 指导朱诺号任务。 朱诺号是美国宇航局新前沿计划的一部分,该计划由美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心为该机构设在华盛顿的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了这艘航天器。

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