探索太陽系：美國宇航局的朱諾號完成木星大紅斑的近距離飛越

文：娟娟

7月10日，美國宇航局的朱諾號（Juno Spacecraft）完成了對木星和它的大紅斑的近距離飛越。飛越期間，朱諾號上所有的科學儀器和飛船上安裝的朱諾相機（JunoCam）都處於運行狀態，收集的數據現在正在返回地球。下一次，朱諾號近距離飛越木星將發生在9月1日。

未來幾天，朱諾號獲取的最新的原始圖像將被發布，屆時將繼續跟蹤報道。

圖片：這張插圖描繪的是朱諾號在木星大紅斑上方的軌道航行。

Credits: NASA/JPL-Caltech

東部夏令時（EDT）7月10日晚9:55，朱諾號到達近木星點（perijove）。當時，朱諾號大約位於木星雲頂上方3500千米處。11分33秒後，朱諾又覆蓋了39771千米的距離，並直接通過大紅斑雲頂的正上方，在這個木星標誌性特徵的雲層上方飛過了大約9000千米的距離。

在東部夏令時（EDT）7月4日晚10:30，朱諾號在木星的軌道上航行了整整1年的時間，繞著這顆巨行星飛過了長達1.145億千米的旅程。

2011年8月5日，朱諾號從美國佛羅里達州的卡納維拉爾角發射，2016年7月4日抵達木星軌道。在探索任務中，朱諾在木星雲頂上方低空翱翔，最近時與神秘雲頂的距離約為3400千米。除此之外，它還將進一步低飛，鑽進木星模糊的雲層下探測，研究木星的極光現象，更多地了解有關木星的起源、結構、大氣以及磁層的信息。

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美麗風景在木星

在太陽系的八大行星里，表面顏色最豐富、體積最大的就屬木星了——其體積約是地球的1316倍。

木星有極光，亮度超過地球極光的100倍。木衛一噴射的帶電粒子的交互作用，以及木星的自轉導致了它強大的極光。

像土星一樣，木星也有光環，它是由黑色碎石塊和雪團等物質組成的，但它並不像土星光環那樣壯觀，因此很難被觀測到。

木星雖然巨大無比，但它的自轉周期為9小時50分30秒，是太陽系中自轉速度最快的。快速的自轉在木星表面造成了極其複雜的花紋圖案，兩極相對扁平，赤道隆起，並出現與赤道平行的雲帶。

木星轉得太快，表面的大多數特徵變化迅速，但有些標記卻具有持久和半持久的特徵，最顯著的特徵大概要屬大紅斑了。

圖片：對比圖，大紅斑測量長度為寬約16350千米（2017年4月3日的數據），是地球的1.3倍。版權：NASA

大紅斑是位於木星赤道以南22°的一個持續的高氣壓區所產生的反氣旋風暴。自從1830年以來，人們對它進行著持續觀測。在此之前，從1665年至1713年的早期觀察被認為是同一場風暴，如果這是正確的，那麼大紅斑至少已經存在了350多年。

大紅斑寬約16000千米，在人們的觀測歷史中，有些年代的大紅斑色彩艷麗，有些年代則顯得暗淡，只略微帶紅，有時只有紅斑的輪廓。在現代，大紅斑出現了縮小的跡象。

那麼，大紅斑為什麼會具有靚麗的色彩呢？

木星的大氣有著十分活躍的化學反應，這些都表現在木星雲層的絢麗多彩上。明暗交錯的雲帶的亮度、顏色均不相同。藍色部分是頂端雲層中的寬洞，通過這些空隙方可看到晴朗的天空；褐色雲帶的雲層要深些，溫度稍高；紅雲的溫度最低、藍雲的溫度最高。

令人不解的是，如果按平衡狀態而言，所有的雲都應該是白色的，只有當化學平衡被破壞後，才會出現不同的顏色。是什麼破壞了化學平衡呢?根據判斷，大紅斑應該是一個很冷的結構。科學家們推測，不同的顏色可能是高能光子、荷電粒子、閃電，或是沿垂直方向穿過不同溫度區域的快速物質運動造成的。

有人認為，大紅斑中上升氣流形成的雲中放電現象導致了大紅斑的橙紅色。美國馬里蘭大學的波南貝羅麥博士做了一個實驗：他在一隻長頸瓶中放上木星大氣中存在的一些氣體，如氨、氫、甲烷等，對這些氣體施加電火花作用之後，發現原先無色的氣體變成雲狀物，一種淡紅色的物質沉澱在瓶壁上。這個實驗為人們解開大紅斑顏色之謎似乎提供了某種有益的啟示，磷化物可以說明大紅斑的顏色。

圖片：由旅行者1號所拍攝 版權：NASA

相信隨著朱諾號的進一步探索，人們對於木星將獲得更多的新發現、新見解。

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