|
9 ^8 ~+ R8 @% l5 H' [
% E" f) K2 p' e3 T! e2 B" o; t
·欧洲木星探测器2023年4月发射，2031年7月抵达木星，将解开五大谜团，探讨两个核心主题：太阳系是如何工作的？行星形成和生命出现的条件是什么？JUICE的核心目标之一是确定木星的卫星是否是可能的生命栖息地。
4 V' X7 V5 l: o5 f& `- K, p, a: w6 t8 ~7 T5 A" n3 T% R+ [5 N4 B
哈勃望远镜2021年对木星的观测。
9 w6 ~& H# j8 W- R3 S |
4 i( k: [; K4 O5 o. ?/ ?( u 4月14日，欧洲航天局成功发射木星探测器JUICE（Jupiter Icy Moons/ w; [1 a( s3 |3 T4 k7 h- g' Y
Explorer），在未来数年后探测木星及其卫星木卫二、木卫三和木卫四。气态巨行星木星已知卫星92颗，是太阳系中拥有最多卫星的行星。 $ u2 ^ `0 A0 h* C0 d% o- K
/ E7 X1 }' C$ S+ h) U) m
9 m5 ^# G3 {( K( K# ]3 Z1 b 为了进入正确轨道，发射窗口只有一秒钟。幸运的是，直到4月底，JUICE每天都有一个这样的一秒钟窗口。第一个一秒钟窗口是世界标准时间4月13日12时15分。但由于雷电风险，JUICE任务推迟到世界标准时间4月14日12时14分。
7 G) e/ j% }9 Q/ m) D
* d- P4 H- r; _$ _" P % L8 E) I* W, [( i) q2 j: y9 i5 V
按照计划，JUICE搭乘阿丽亚娜5号火箭从法属圭亚那库鲁航天中心发射，2031年7月抵达木星。8年时间里，探测器将飞越地球和金星，弹射到木星轨道。2024年8月，探测器将开展第一次引力辅助飞掠，借助地月引力在1.5天后飞越月球，然后飞越地球。2025年JUICE将再执行一次引力辅助，飞越金星，2026年和2029年飞越地球，最终飞向木星。在绕木星运行时，将飞越木星的3颗大卫星35次，然后变道至木卫三的轨道。
+ i+ Q- N) K! Z% }4 k3 A# c) Q
+ K0 f1 z) ~8 w Y9 T6 W
# V, A. P6 N, }( V 根据欧洲航天局的声明，JUICE将监测木星复杂的磁场、辐射和等离子体环境，及其与卫星的相互作用，研究木星系统作为整个宇宙气态巨行星系统的原型。其中，木卫三是JUICE任务的主要科学观测目标，这是太阳系中最大的卫星，比冥王星和水星都大。
" C: W6 S1 g( Q7 H# M, @) Q2 ^2 K8 i- o3 G8 ~
5 p/ @) D8 q/ ~' f' Z7 `
JUICE还将从远处观察拥有400多座活火山的木卫一，以及木星更小的卫星，包括木卫十六、木卫十五、木卫十四、木卫五，不过这些不是JUICE任务的主要焦点。
9 R- r" w& t4 Z2 N3 B! e. J
* q# u7 R, i+ N' ]. c; p3 E8 y 
2 l' k$ k# q `% r4 p- N1 N
5 D& `! U. ?5 h! F4 E; K
木星最大的几颗卫星。
1 @& W. m; T5 U/ S( @8 }% z( B- s- e9 X H6 Z- m/ h2 ~( R/ J c3 }
# c9 K$ \) k5 E8 J 欧洲航天局表示，JUICE将解开五大谜团，探讨两个核心主题：太阳系是如何工作的？行星形成和生命出现的条件是什么？JUICE的核心目标之一是确定木星的卫星是否是可能的生命栖息地。以下是JUICE将优先探索的五个领域： 8 M y4 H7 }, h
d; F; u5 a, L5 n" g: P- o 1、木星的海洋世界是什么样的？ 5 a6 d9 x5 m+ G, e/ b
J+ z5 Z$ n9 `0 r$ h v # N3 y) Q1 ^& S# n& B
木卫二、木卫三和木卫四被认为在冰壳下隐藏着液态海洋，这些卫星加在一起可以容纳相当于地球海洋6倍的水。它们的海水有多深？是咸水还是淡水？咸水含量有多少？JUICE将探测它们隐藏的海洋层和冰壳，了解稀薄大气的形成条件。
. @$ n7 C- @& Z L( J; Q3 {! p7 `, [7 ~2 O5 v! C6 n
4 K3 P3 {: u. @9 a% O9 Q
三颗卫星的表面不同，有些卫星上有地质活动的证据。JUICE将探测当前的地质活动水平，探查这些卫星在过去的活跃程度，并绘制图像，包括它们的质量在内部是如何分布的、内部如何演变、是否经历过构造运动或冰火山活动。
- X5 p/ C! F7 d/ X6 t! {' u6 O* G) ]! t5 X+ u
2、木卫三为何如此独特？ 1 G1 G. d5 |7 q
, I: O! O- a: P' x
% V7 t- N) A) y, d3 ~. h$ f1 x8 ~
在木卫二、木卫三和木卫四中，木卫三是太阳系中最大的卫星，比冥王星和水星都大，也是唯一一颗拥有固有磁场的卫星。要知道，太阳系中只有两个固态行星能产生像木卫三这样的偶极场，一个是水星，另一个是地球。所以木卫三是JUICE任务的主要科学观测目标。 ) c" u8 M! n5 @' q. L* y
! n- Y! L: N' c9 D$ N1 x& ^8 o4 P
' o# T7 ]7 `# N9 O# W, _
通过观测木卫二和木卫四，对木星的3颗卫星进行比较研究。JUICE的10套复杂仪器将测量木卫三的旋转方式、重力、形状和内部结构、磁场、成分，并使用雷达穿透其冰壳，深入到大约9公里处。JUICE还将调查木卫三大气中的水蒸气和其他物质。
$ m! D5 H! `, x1 f' r" a: ?5 `0 r- @/ y# `3 `* W5 a% a2 n
3、木星系统中是否存在生命？ 4 ? j. K0 ?$ s4 m
* H( D' E$ I. P8 D( q : a6 x! _1 j) B
JUICE的核心目标之一是确定木星的卫星是否是可能的生命栖息地，因此将研究这些卫星上的海洋、磁场、潮汐效应、轨道、表面活动、大气和空间环境等，确定3颗卫星上是否曾经出现过生命所必需的条件。JUICE的高分辨率测绘将寻找生物必需和重要的元素，如碳、氧、氮、镁、铁。
* [6 A; D R8 z
3 @9 }( C% W# w7 r( a- ~/ {9 x1 z
( V, N; @# q% B7 @ 由于冰壳下隐藏着液态海洋，这些卫星有着令人兴奋的生命前景，表征它们的宜居性将产生深远的科学影响，远超木星系统本身，并将帮助我们了解整个宇宙中冰冷世界的宜居性。JUICE将揭示更多关于其他恒星周围类似行星系的宜居性前景。
4 B3 N" r& g8 P
x( n" A! t+ v. M, T% ~: H 4、木星复杂的环境如何塑造了它的卫星？
, G* x( L( P8 @! K0 F
1 S4 `2 W# k# l6 O6 F- A ; m- L; j8 R" K/ M2 _" R- p
木星的磁场比地球磁场强20倍左右，JUICE的目标之一是了解这颗行星复杂的磁环境，包括这种环境如何塑造木星卫星上的环境、木星和卫星如何相互作用。除了磁场和辐射，JUICE还将研究木星复杂的引力环境，以及卫星轨道动力学之间的关系，也就是拉普拉斯共振。木卫三、木卫二和木卫一轨道的共振率是1:2:4，也就是木卫三每环绕木星一圈，木卫二就绕两圈，木卫一绕四圈。 ) _" N6 A: `, L3 m9 f6 ?
. C) R" S4 s$ c) x4 Z/ b 5、典型的气态巨行星是什么样的？
) [6 b. k9 `* l3 a% _4 v" M8 q& a& }7 \7 K6 y1 o
3 A$ S2 \( z; D) w" x 木星系统不仅是太阳系内气态巨行星的原型，也是许多现在已知的围绕太阳系以外恒星运行的巨行星原型。了解木星及其卫星的起源、历史和演化，有助于揭示在围绕其他恒星的类木星系统中可能出现的宜居环境。
0 B4 p$ m J2 W' r8 } m+ ~, b! Z# j* v/ M2 {# M. v2 K
/ T! l0 t4 p/ I' _6 R, A, ]! J; R JUICE的目标之一是了解气态巨行星及其卫星是如何形成和演化的。比如是什么过程驱动了木星的天气、化学和气候，这些是如何随着时间推移而在这颗典型的巨行星上发生变化的。JUICE将从轨道上探测木星在不同时间尺度上不断变化的大气层，探测木星大气层的下层、中层和上层，揭示这些不同层如何连接和组成，能量、物质和风等如何在这些层之间垂直和水平移动，彗星和其他小天体撞击等外部因素如何影响木星大气。 ) U y/ y/ A& F* x( I
1 W' K0 \, r: r" E
4 X; i ~ P2 F+ @6 l' l% {) w# X! X catalogs:115955;contentid:11238169;publishdate:2023-04-15;author:黄童欣;file:1681515633818-49fdf7fd-5da2-4a81-97fa-6ae6bfc9bdb4;source:29;from:澎湃新闻;timestamp:2023-04-15! ~2 g( d: I% c+ _6 }8 P9 d) m
07:40:31;
7 @, v" m" u4 q2 Q, p( K
9 J F* @) A4 A* Q. \; g2 Z [责任编辑:
+ Z+ O( F8 m# ]7 A4 r9 {
" J1 R z) b! U+ i ] / I' h7 ~. V% y( M, u4 p
6 E' x! ^& _( f5 Q7 {9 ^, E4 f
% X R% V3 e" O9 {* z
/ N/ I1 Q: a5 q# T
, t# d* l4 w0 D2 F% Q5 d& W7 I3 m
: X# O- E) j6 p& F! G& `: U8 X | 
