朱诺号 美国航天局朱诺号探测器发现木星与地球都有类似的磁场变化


朱诺号 美国航天局朱诺号探测器发现木星与地球都有类似的磁场变化
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上图表示了木星在某一时刻的磁场,其突出的特征是赤道附近的大蓝点,那是一个磁场集中点。
图片来源:美国航天局/加州理工大学/哈佛大学
美国航天局的朱诺号木星探测任务,使人类首次成功探测到除地球外的天体内部磁场的长期变化(随时间变化的情况)。朱诺号的探测表明,木星磁场的长期变化是由行星大气层深处的风驱动的。

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图解:木星磁层与太阳风
这一发现将帮助科学家进一步研究木星的内部结构,包括大气动力学以及行星磁场的变化。关于这一发现的详细情况,可查看今天在《自然天文学》杂志上发表的论文。
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·博尔顿说:“数十年来,获取磁场的长期变化数据一直都是行星科学家的愿望。”“此次的探测成果要归功于朱诺号极其精确地科学仪器和独特的轨道,朱诺号从行星一个极点到另一个极点的运行过程中使其轨道变得很低。”
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获取行星的磁场特征,需要近距离的测量。磁力计是一种能够生成磁场三维图的仪器,朱诺号就是利用这种仪器来收集木星的磁场数据。科学家基于朱诺号八次科学考察收集的木星磁场数据建立了一种新模型(JRM09),并将其与美国航天局过去对木星的探测任务数据(先驱者10号和11号,航海家1号和尤利西斯)进行了比较。
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这幅由朱诺号拍摄的照片,展现了木星大红斑以及动荡的南半球的惊人景象。当时朱诺号距离木星非常的近。图片来源:美国航天局/加州理工大学/ SwRI/MSSS/Kevin M. Gill |完整的图片与标题
科学家通过比较朱诺号提供的木星磁场最新数据与先锋号宇宙飞船提供的第一个数据,发现木星磁场发生了微小但明显的变化。位于马萨诸塞州的哈佛大学朱诺号科学家基米·摩尔说:“在巨大的木星磁场中找到这样微小的变化是一项挑战。”“四十多年来的观测为我们提供了足够的数据证明木星磁场存在长期变化。”
朱诺团队一旦证明木星磁场的长期变化是存在的,他们将开始尝试解释这种变化发生的原因。木星大气层内的(带状的)风是磁场变化的最好解释,这些风从行星表面延伸到3000公里(1860英里)以下,在哪里行星开始从气态变成高导电性液态金属。科学家认为他们会切割磁场,拉伸磁场并带着磁场在地球上旋转。

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图解:艺术家概念下的磁层,此处等离子层(7) 被描绘成环状和片状。
木星磁场的长期变化没有木星的大蓝点处大,大蓝点是木星赤道附近的一片强磁场。大蓝点极其局部强磁场与该纬度的强纬向风相结合,产生了木星磁场的最大长期变化。
摩尔说:“令人难以置信的是,一个局部的磁场集中点(大蓝点)可能是木星磁场所有长期变化的原因。这些数据证明了这一点。”“通过这项研究,我们对磁场有了新的理解。在未来的科学研究过程中,我们将开始绘制全行星的木星磁场长期变化图。这也可能会给研究地球磁场的科学家帮助,来解决那些地球磁场的未解之谜。”
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美国航天局的喷气推进实验室为圣安东尼奥西南研究所的首席研究员斯科特·博尔顿管理和操作朱诺号任务。朱诺号是美国航天局前沿计划的一部分,该计划由位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国航天局马歇尔太空飞行中心的科学任务局管理。意大利航天局贡献了两台仪器,一台Ka波段频率转换器和一台木星红外极光测绘仪。丹佛的洛克希德·马丁航天公司建造并操作了宇宙飞船。
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. solarsystem
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