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2 j& @' Q. `1 n# O3 G5 U ·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。
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2 W, g$ ], _$ Q z1 d5 s 哈勃望远镜2021年对木星的观测。 0 K7 L4 x: E: I, i
' E. R7 O# A$ T) m0 p3 f% _+ C$ l 4月14日，欧洲航天局成功发射木星探测器JUICE（Jupiter Icy Moons
) W3 R8 e' r0 s- C5 q& y# z 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。 & d& b+ @! {8 m7 P$ ^1 ?+ r
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2 q/ @* b+ R# d 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。 . C3 {" p" {; Z( m/ ^ s
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8 r# S* [5 I$ ?4 W7 f# G 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。 % G9 n/ V( S* Y$ y/ Z8 K @
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& _4 V4 C! L L# M* F! Q 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。 8 T7 {) T! q- w4 W3 T3 H7 F7 H/ [
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6 P( M1 T6 I3 H$ e; s( Q 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。
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; D9 J. t6 R; S& n( ^ @: Z( ^ 木星最大的几颗卫星。
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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： ! N }$ C" L' Y# e4 y
( E& E! @* e( A 1、木星的海洋世界是什么样的？ , ^! s8 \$ l' L1 G2 ?
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2 |* D2 b/ i5 w& L' ^9 |5 T* B4 Y 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。 & G! M3 c: O! }! e
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" ?7 y) Z8 U' M% { 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。 / g$ x* K0 p7 [: R+ C
* B' K- l& f7 Z; Z, ] 2、木卫三为何如此独特？
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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。 , b1 X, m. d$ I. F. O
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6 B3 F& P* M- A! P 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。 4 k! | T" J) c, q/ B9 Q6 o
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3、木星系统中是否存在生命？
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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。 ) P1 E: B! U' V Y
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6 U5 x9 z& N; @) W 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。 6 h1 ]: m! n& U! ?8 Y' e$ t% D
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4、木星复杂的环境如何塑造了它的卫星？ 9 F3 K: ?9 Z7 [( i/ n( b
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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。 8 h2 d4 U& k, _( {
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5、典型的气态巨行星是什么样的？ $ u( ]/ ?1 @" J5 Y* |$ R9 H5 y
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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。
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5 d, I* K% R: Q. k 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。
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