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原作：NASA
翻译：刘海牧
校对：王茸
审阅：牧夫校对组
美编：毫秒
后台：胡永葳
原文链接：https://phys.org/news/2024-04-nasa-juno-aerial-views-mountain.html#google_vignette
4月9日，NASA“朱诺号”上的朱诺相机仪器在第60次飞越木星期间捕捉到了木卫一的这一景象，并首次拍摄到了木卫一南极区域的图像。
图源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
NASA木星任务“朱诺号”的科学家们将最近两次飞越木卫一时收集到的数据转换成动画，突出了木卫一最引人注目的两个特征：一座山和一个几乎如玻璃般光滑的冷却熔岩湖。这艘太阳能飞船最近取得的其他科学成果包括木星极地气旋和水丰度的最新情况。
4月16日，“朱诺号”的首席研究员斯科特-博尔顿（Scott Bolton）在维也纳举行的欧洲地球物理联盟大会新闻发布会上宣布了这一新发现。
“朱诺号”于2023年12月和2024年2月以极近距离飞越木卫一，最近时距离其表面约1500公里，首次获得了木卫一北纬地区的近距离图像。
博尔顿表示，“木卫一上遍布火山，我们捕捉到了其中几座火山的活动。还拍到了一个长达200公里、名为洛基帕特拉的熔岩湖的精彩特写镜头和其他数据。这些令人惊叹的细节显示，这些岛屿镶嵌在一个潜在的岩浆湖中间，湖边是炙热的熔岩。我们的仪器记录到的湖面镜面反射表明，木卫一的部分表面像玻璃一样光滑，让人联想到地球上由火山生成的黑曜石玻璃。”
利用朱诺号微波辐射计（MWR）仪器收集的数据绘制的地图显示，木卫一的表面与木星的其他伽利略卫星相比不仅相对光滑，而且两极比中纬度地区更冷。
极地地区
在“朱诺号”的长期任务中，航天器每次飞行都会更接近木星的北极。这种不断变化的方位使 MWR 仪器能够提高对木星北极气旋的分辨率。这些数据可以对两极进行多波长比较，揭示出并非所有的极地气旋都是一样的。
位于南加州的NASA喷气推进实验室的“朱诺号”项目科学家史蒂夫-莱文（Steve Levin）表示，“也许木星北极的中心气旋是这种差异最显著的例子。”
“它在红外线和可见光图像中都清晰可见，但它的微波特征远没有附近的其他风暴强烈。这告诉我们，它的地下结构肯定与其他气旋有很大不同。MWR团队将继续在每个轨道上收集更多更好的微波数据，因此我们预计将为这些引人入胜的极地风暴绘制更详细的三维地图。”
木星的水
这次任务的主要科学目标之一是收集数据，帮助科学家更好地了解木星的水丰度。为此，“朱诺号”的科学团队并不是在寻找液态水。相反，他们希望量化木星大气中存在的氧分子和氢分子（构成水的分子）。准确的估计对于拼凑太阳系形成的拼图至关重要。
木星很可能是太阳系中第一颗形成的行星，它包含了大部分没有融入太阳的气体和尘埃。水的丰度对这颗气体巨行星的气象学（包括木星上风流的流动方式）和内部结构也有重要影响。
1995 年，NASA的伽利略探测器在进入木星大气层的 57 分钟下降过程中，提供了有关木星水丰度的早期数据集。但这些数据带来的问题多于答案，数据显示这颗气态巨行星的大气层出乎意料地炙热，而且与计算机模型显示的情况相反，大气层中没有水。
博尔顿表示，“探测器的表现令人惊叹，但它的数据与我们的木星水丰度模型相去甚远，我们考虑过它采样的位置是否会是一个离群点。但在‘朱诺号’之前，我们无法确认。现在，根据最近利用MWR数据得出的结果，我们已经确定，如果从氢元素的角度比较，木星赤道附近的水丰度大约是太阳水丰度的三到四倍。这最终证明，伽利略探测器的进入地点是一个异常干燥、类似沙漠的区域。”
这些结果支持了这样一种观点，即在太阳系形成过程中，水冰物质可能是气态巨行星形成和演化过程中重元素富集（木星吸积的比氢和氦重的化学元素）的来源。木星的形成仍然令人费解，因为“朱诺号“对气态巨行星核心的研究结果表明，木星的水丰度非常低--科学家们仍在试图解开这个谜。
在“朱诺号“延长任务的剩余时间内获得的数据可能会有所帮助，科学家们可以将木星两极地区附近的水丰度与赤道地区的水丰度进行比较，还可以进一步了解木星稀释内核的结构。
“朱诺号”最近一次飞越木卫一是在4月9日，当时它距离木卫一表面大约16500公里。它将于5月12日第61次飞越木星。
责任编辑：杨伯顺
牧夫新媒体编辑部
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“朱诺号”的轨道想象图
图源：Wikipedia
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