朱諾號（Juno）的紅外影像使您首次看到了木衛三（蓋尼米德／Ganymede）冰冷的北極！在 2019 年 12 月 26 日準備飛越木星的途中，NASA 朱諾號飛到了太陽系第九大天體木衛三的北極附近。探測器的「木星極光紅外成像儀」（JIRAM）收集到的紅外影像，首次對這顆巨大衛星的北部邊界進行了測繪。
作為太陽系中唯一一顆比水星還大的衛星，木衛三主要由水冰組成。它的成分包含了解 79 顆木星衛星從形成到今天演變的基本線索。
▲ NASA 朱諾號上的 JIRAM 儀器於 2019 年 12 月 26 日拍攝的這些影像，提供了木衛三北部邊界的第一張紅外影像。在兩極檢測到冷凍水分子的排列沒有明顯的秩序，與赤道的冰塊有不同的紅外訊號。（影像來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM）
▲ 2019年12月26日，NASA 朱諾號上 JIRAM 拍攝的這幅註解圖中，可以看到木衛三的北極。粗線為 0 度經線。（影像來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM）
木衛三是太陽系中唯一擁有自己磁場的衛星。在地球上，磁場為等離子體（來自太陽的帶電粒子）提供了進入大氣層的途徑，並形成極光。由於木衛三沒有大氣層阻礙它們的前進，其兩極的表面不斷受到木星巨大磁層的等離子體轟擊。轟擊對木衛三的冰層產生了巨大的影響。
JIRAM 的數據顯示，木衛三北極及其周圍的冰層已經被等離子體的沉澱所改變。衛星兩極附近的冰是非晶質的。這是因為帶電粒子會沿著衛星的磁場線來到兩極，並在那裡撞擊，對那裡的冰造成破壞，使其無法擁有有序（或結晶）結構。事實上，在兩極檢測到的冷凍水分子的排列沒有明顯的秩序，非晶質的冰與在木衛三赤道發現的結晶冰有不同的紅外訊號。
JIRAM 的設計是為了捕捉木星內部深處出現的紅外光，探測木星雲頂以下 30 至 45 英里（50 至 70公里）的天氣層。但該儀器也可用於研究木衛一、木衛二、木衛三和木衛四等衛星（也因其發現者伽利略而統稱為伽利略衛星）。
知道 12 月 26 日飛越木星時，木衛三的頂部將在朱諾號的視野範圍內，任務團隊對探測器進行了編程，使其轉向，以便 JIRAM 等儀器能夠看到木衛三的表面。在其最接近木衛三的周圍，也就是距離大約 62,000 英里（10 萬公里）的時候，JIRAM 收集了 300 張表面的紅外影像，每個像素的空間分辨率為 14 英里（23 公里）。
朱諾號和 JIRAM 揭示了木星最大衛星的秘密，將有利於下一次對這個冰雪世界的任務。歐洲太空總署（ESA）的木星冰月探測器（JUICE）計畫從 2030 年開始，對木星巨大的磁層、湍流的大氣層及其冰封的衛星木衛三、木衛四和木衛二進行為期 3 年半的探索。NASA 正在提供一台紫外光譜儀，以及另外兩台儀器的子系統和部件：粒子環境包和冰月探測實驗雷達。
✎ 參考資料 · References
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