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朱诺号数据显示:木星的两颗卫星会对木星极光产生影响

时间:2018-07-16 08:36:51 来源:TECH科技资讯网 评论:0 点击:0
自2016七月抵达木星轨道以来,朱诺任务一直在反馈有关气体巨行星的大气、磁场和天气模式的重要信息。随着每53天一次的轨道被称为“周旋”,探测器揭示了有关木星的信息,科学家们将依靠它来了解木星的形成和演化。
 
有趣的是,来自该任务的一些最新信息涉及其中两个卫星如何影响木星最有趣的大气现象之一。正如他们在最近的一项研究中所揭示的那样,一个国际研究小组发现了Io和Ganymede如何在地球的极光中留下“足迹”。这些发现可以帮助天文学家更好地了解地球及其卫星。

该研究的最新文章发表在“ 科学 ”杂志上,题为“ 朱诺对木星极光中斑点结构和分裂尾部的观察 ” 。该研究由国际天体物理研究所(INAF)的A. Mura领导,其成员包括美国宇航局戈达德太空飞行中心,美国宇航局喷气推进实验室,意大利航天局(ASI),西南研究所(SwRI),约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室(JHUAPL)和多所大学。
通过卡西尼探测器获得的红外图像显示由木卫一和木卫三引起的木星极光的干扰
 
就像极光在地球上,木星的极光在高层大气时产生的高能电子与其强大磁场相互作用。然而,正如  Juno探测器最近使用紫外光谱仪(UVS)和木星高能粒子探测器仪器(JEDI)收集的数据所证明的那样,木星的磁场比我们在地球上看到的任何东西都强大得多。

除了比地球上经历的任何高度(高达400,000电子伏特)高10到30倍的能量水平之外,木星的北极和南极极光风暴也会出现椭圆形的干扰,只要Io和Ganymede接近星球。正如他们在研究中解释的那样:
 
“可以看到北部和南部的主要极光椭圆形,周围是与伽利略卫星相关的小发射特征。我们提出了使用朱诺宇宙飞船获得的红外观测结果,表明在Io的情况下,这种发射呈现出与vonKármán涡街相似的旋涡图案。
 
VonKármán涡街是一种流体动力学概念,基本上是由扰动引起的旋涡的重复模式。在这种情况下,当Io靠近地球时,该团队发现了数百公里的漩涡流的证据,但随着月球离地球越来越远,它就消失了。

 
2016年12月11日,Juno太空船接近木星时,木星的北极光通过Juno紫外成像光谱仪的滤光片重建,从而越过了它的两极,然后向赤道方向倾斜
 
该团队还发现了由Ganymede创建的极光带中的两个点,其中来自主要极光点的延伸尾部最终分成两部分。虽然团队不确定导致这种分裂的原因,但他们冒昧地认为它可能是由木卫三和木星的磁场之间的相互作用引起的(因为木卫三是唯一拥有自己磁场的木星卫星)。
 
他们声称,这些特征表明木星和木卫三之间的磁相互作用比以前认为的更复杂。他们还指出,这两个足迹都不是他们期望找到它们的地方,这表明行星与其卫星的磁性相互作用的模型可能需要修改。
 
研究木星的磁暴是朱诺任务的主要目标之一,因为更多地了解地球的内部结构及其随时间的演变。通过这样做,天文学家希望更多地了解太阳系是如何形成的。美国国家航空航天局最近还将任务延长至2021年,再花三年时间收集有关这些谜团的数据。