20200722 NASA 朱諾號拍攝到首張木衛三蓋尼米德北極的影像

2020/07/24 187 天文探索 , 太陽系 , 探索任務 , 木星

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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