令人惊叹的木星特写图像,它的风暴,和海豚云

美国宇航局朱诺号宇宙飞船捕捉到的木星北半球的云层模式。波士顿大学的玛丽莎·沃格特等科学家正在利用朱诺号任务揭示“木星形成和演化”背后的故事。根据NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS提供的图像,Kevin M. Gill (CC-BY)增强图像
令人惊叹的木星特写图像,它的风暴,和海豚云
美国宇航局的朱诺号任务帮助科学家们了解这颗最大的行星——也是我们自己的星球
除了地球,哪个星球最让我们着迷?火星一直很吸引人,主要是因为它离我们足够近,可以用外星生命的可能性来戏弄我们。当然,土星有土星环。冥王星不能决定它是否是一颗真正的行星。但木星拥有这一切。它是最大的行星,比其他所有行星加起来还要大两倍多,有超过75个卫星。地球的体积相当于木星的1300倍。它是自转最快的行星,每10小时自转一次。然后是红色的斑点,一个无尽的魅力和好奇心的源泉。

近几个月来,美国宇航局通过“朱诺号”任务获得了一些令人难以置信的木星图像,这些图像类似于抽象的水彩画。这些令人难以置信的详细照片的受益者是科学家,比如Marissa Vogt,她于2014年作为博士后来到波士顿大学,现在是空间物理中心的高级澳门威尼斯人注册网站研究科学家。
沃格特说,她在2019年和2021年被选为朱诺号的参与科学家,当时朱诺号的任务延长了。她解释说,参与的科学家加入NASA的任务是为了“提供特定主题或调查的专业知识”——而沃格特的专业课题是行星磁场和极光。
朱诺号宇宙飞船于2011年8月5日从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。5年后,也就是2016年7月4日,它首次进入木星轨道。据美国宇航局称,这项任务使科学家们第一次能够看到木星浓密的云层下面,揭示“木星的形成和演化”的故事,并更多地了解太阳系的起源。
《边缘》杂志采访了沃格特,让他谈谈朱诺号任务以及已经出现的令人难以置信的图像。
问&一个
和玛丽莎·沃格特
濒危时刻: 你希望从朱诺号身上得到什么?
玛丽莎·沃格特:我的目标是利用朱诺号的磁场和等离子体测量来了解木星磁层的结构和动力学。当行星的磁场与太阳风中的等离子体相互作用时,它会在太空中形成一个被称为磁层的空洞,它可以保护行星免受太阳风中的一些物质和辐射的影响。流动的太阳风在白天压缩了行星的磁场,在夜晚拉伸了它,形成了一条长长的“磁尾”。我对了解行星磁尾的动力学很感兴趣,我一直在使用朱诺号的数据来澳门威尼斯人注册网站研究木星的磁尾,以及木星磁层过程与极光之间的联系。[在这里阅读更多澳门威尼斯人注册Vogt的工作。]
濒危时刻: 朱诺号于2011年发射,2016年抵达木星,目前正在执行一项延长任务。你能分享一些最有趣或最令人惊讶的发现吗?
玛丽莎·沃格特:“朱诺号”为我们提供了一个前所未有的视角来观察整个木星系统,包括木星的内部、大气、磁层和卫星。我对木星的极光很感兴趣,我们已经能够从一个全新的角度来观察木星的极光,而不是从地球上看,在地球上我们只能看到行星指向太阳的那一部分。在朱诺号从木星磁层的各个部分收集数据的同时,还开展了一项出色的地球观测活动,对木星的极光和大气进行协调观测。这些观测帮助我们第一次了解了木星x射线极光的形成过程。朱诺号去年两次飞过木星的卫星木卫三。木卫三是太阳系中最大的卫星,对于我们这些喜欢磁场和等离子体的人来说,它是一个非常有趣的地方:木卫三实际上有自己的内部磁场,在木星的磁层内部形成了自己的小磁层。我们从木卫三的磁层和极光中收集了一些重要的数据,科学小组正忙着准备有关这些结果的论文,有望在今年年初发表。

濒危时刻: 当我们看到这些令人难以置信的木星图像时,你能告诉我们一些我们正在看到的东西吗?
玛丽莎·沃格特:有些图片来自朱诺相机,朱诺相机是航天器上的一个可视相机,用于公众宣传和教育工作,尽管它也产生了一些真正伟大的科学成果,比如观察环极气旋。这些图像显示了不同的云和风暴系统,并提供了木星大气演变的绝佳视角。我们在木星上看到了一些意想不到的新风暴,包括一名业余天文学家在2020年首次在地球上观测到的名为克莱德点的风暴,然后用朱诺相机的图像对其进行了更详细的澳门威尼斯人注册网站研究。朱诺号还有其他仪器,可以让我们看到云层内部,检查木星的风,并进行其他测量,帮助我们更多地了解木星的内部。我最喜欢朱诺相机拍摄的照片之一是,它们中的许多都是由所谓的公民科学家处理的。其中一些人有技术背景,但并不是专门从事行星科学或航空航天专业工作;不管他们的背景是什么,这些公民科学家已经制作出了非常漂亮的图像。我们看到了各种迷人的云的形状,包括一只海豚!

濒危时刻: 你能谈谈你澳门威尼斯人注册木星的发现如何应用于地球上的科学澳门威尼斯人注册网站研究吗?科学家们希望如何利用这些发现?
玛丽莎·沃格特:从空间物理学的角度来看,从其他行星上观察数据真的很令人兴奋,因为我们看到那里发生的基本物理过程与我们在地球上看到的相同,但环境完全不同。例如,木星的环境非常独特,因为磁层内的大部分等离子体来自火山卫星木卫一,而不是太阳风。所以,等离子体的组成是不同的。等离子体在磁层中循环的方式在每个行星上都略有不同,但有一个共同的物理过程,从每个系统释放质量和能量,称为磁尾重联,我一直在澳门威尼斯人注册网站研究朱诺号。同样,朱诺号也看到了一种被称为倒V型的电势特征,它与地球上的极光产生有关,在火星上也看到过。不过,到目前为止,就产生极光排放的重要性而言,这些潜力似乎在每个星球上扮演着不同的角色。
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