太空船拍攝的圖像提供了地獄般的木星衛星上引人入勝的特寫。美國國家航空暨太空總署（NASA）木星任務”朱諾”號上的科學家們將最近兩次飛越木衛二時收集到的數據轉換成動畫，突出了這顆衛星最引人注目的兩個特徵：一座山和一個玻璃般光滑的冷卻熔岩湖。這枚探測器最近的其他科學成果包括木星極地氣旋和水豐度的最新情況。

這段動畫（截圖）是藝術家利用美國宇航局朱諾號宇宙飛船上的朱諾相機（JunoCam）成像儀收集的數據製作的，展示了木衛一上的熔岩湖洛基帕泰拉（Loki Patera ）的鳥瞰圖。洛基湖長124 英哩（200 公里），湖中充滿岩漿，湖邊佈滿熾熱的熔岩，湖中島嶼星羅棋布。 2023年12月和2024年2月，當朱諾相機（JunoCam）飛越月球時，洛基湖呈現出壯觀的倒影，這表明它和木衛二表面的其他部分像玻璃一樣光滑。洛基帕泰拉的大島沒有名字。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

4月16日，朱諾號的首席研究員 Scott Bolton 在維也納舉行的歐洲地球物理聯盟大會新聞發布會上宣布了這項新發現。

這段動畫是藝術家利用美國太空總署朱諾號太空船上的朱諾相機（JunoCam）成像儀的資料製作的木星衛星木衛二上的熔岩湖洛基湖（Loki Patera）的概念圖。洛基湖內部有多個島嶼，是一個充滿岩漿的窪地，周圍環繞著熔岩。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

朱諾號於2023 年12 月和2024 年2 月極近距離飛越木衛一，接近其表面約930 英里（1500 公里），首次獲得了月球北緯地區的近距離圖像。

博爾頓說：「木衛一上遍布火山，我們捕捉到了其中幾座火山的活動。我們還拍到了一個長達200公里（127英里）、名為洛基帕特拉的熔岩湖的精彩特寫鏡頭和其他數據。一樣光滑，讓人聯想到地球上由火山生成的黑曜石玻璃。

4月9日，美國宇航局”朱諾”號上的”朱諾相機”（JunoCam）儀器在第60次飛越木星期間捕捉到了木衛一的這一景象，並首次拍攝到了木衛一南極區域的圖像。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt/Thomas Thomopoulos (CC BY)

利用朱諾號微波輻射計（MWR）儀器收集的數據繪製的地圖顯示，木衛二的表面與木星的其他伽利略衛星相比不僅相對光滑，而且兩極比中緯度地區更冷。

在”朱諾”號的長期任務中，太空船每次飛行都會更靠近木星北極。這種不斷變化的方位使MWR 儀器能夠提高對木星北極氣旋的分辨率（見下圖）。這些數據可以對兩極進行多波長比較，揭示並非所有的極地氣旋都是一樣的。

位於南加州的美國宇航局噴氣推進實驗室的朱諾號項目科學家史蒂夫-萊文（Steve Levin）說：”也許木星北極的中心氣旋是這種差異最顯著的例子。它在紅外線和可見光影像中都清晰可見，但它的微波訊號遠不如附近的其他風暴強烈。微波數據，因此我們預計將為這些引人入勝的極地風暴繪製更詳細的三維地圖。

這張由美國太空總署朱諾號太空船上的朱諾相機（JunoCam）成像儀拍攝的合成影像顯示了位於木星北極的中心氣旋周圍的八個環極氣旋。這些氣旋的直徑從1500 英里（2400 公里）到1740 英里（2800 公里）不等，大約相當於從德克薩斯州南端到加拿大邊境的距離。合成圖描繪了八角形結構的顯著穩定性：自2016年朱諾號開始執行任務以來，沒有氣旋到達或消失。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt, John Rogers © CC BY

這次任務的主要科學目標之一是收集數據，幫助科學家更了解木星的水豐度。為此，朱諾號科學團隊並不是在尋找液態水。相反，他們希望量化木星大氣中存在的氧分子和氫分子（構成水的分子）。準確的估計對於拼湊太陽系形成的拼圖至關重要。

木星很可能是最早形成的行星，它包含了大部分未被太陽吸收的氣體和塵埃。水的豐度對這顆氣體巨行星的氣象學（包括木星上風流的流動方式）和內部結構也有重要影響。

1995 年，美國國家航空暨太空總署的伽利略探測器在進入木星大氣層的57 分鐘下降過程中，提供了有關木星水豐度的早期資料集。但這些數據帶來的問題多於答案，數據顯示這顆氣態巨行星的大氣層出乎意料地熱，而且與電腦模型顯示的情況相反，大氣層中沒有水。

這段動畫是利用美國宇航局朱諾號上的朱諾相機（JunoCam）在2023年12月和2024年2月飛越木衛一期間收集到的數據製作的，是藝術家對木衛一上一個特徵的構想，任務科學小組將其暱稱為”陡峭的山”。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

博爾頓說：”探測器的科學表現令人驚嘆，但它的數據與我們的木星水豐度模型相去甚遠，我們考慮過它採樣的位置是否會是一個離群點。但在朱諾號之前，我們無法確認。進入地點是一個異常乾燥、類似沙漠的區域。

這些結果支持了這樣一種觀點，即在太陽系形成過程中，水冰物質可能是氣態巨行星形成和/或演化過程中重元素富集（木星吸積的比氫和氦重的化學元素）的來源。木星的形成仍然令人費解，因為朱諾對氣態巨行星核心的研究結果表明，木星的水豐度非常低–科學家仍在試圖解開這個謎團。

在”朱諾”號延長任務的剩餘時間內獲得的數據可能會有所幫助，科學家可以將木星兩極地區附近的水豐度與赤道地區的水豐度進行比較，還可以進一步了解木星稀釋內核的結構。

朱諾號最近一次飛越木衛二是在4月9日，當時它距離木衛二表面大約10250英里（16500公里）。它將於5月12日第61次飛越木星。

編譯來源：ScitechDaily