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  2011年8月4日晚,美国佛罗里达州卡纳拉尔角空军站,整装待发的木星探测器"朱诺"。它将于2016年7月4日进入木星轨道展开深入测量。美国曾于1989年发射过一颗木星探测器"伽利略"号,获得了大量的探测数据。"伽利略"号已于2003年9月按程序在木星坠毁。"朱诺"是美宇航局"新疆界计划"实施的第二个探测项目。第一个是2006年4月发射的"新视野号"探测器,它如今还在飞往冥王星的途中。(盖蒂图片社)

木星探索:16年后再度出发

  我们最近一次端详木星的芳容是在16年前。1995年,一枚探测器从美国航空航天局(NASA)的伽利略号飞船上发射。它奋不顾身地跃进木星的云层,在壮烈牺牲前通过无线电传回了一串让人浮想联翩的数据,几乎是声嘶力竭的呐喊:“更多精彩,稍后继续……”

  如今NASA再次聚焦木星,希望获得有关太阳系早期发展的蛛丝马迹。上周五(2011年8月5日)美国佛罗里达州的卡纳拉尔角空军站一艘名叫“朱诺”(Juno)的木星探测器发射升空。它将于2016年7月4日进入木星轨道,并用一年时间进行引力场、磁场以及木星大气湿度的测量。

朱诺“Juno”,古罗马神话中主神朱庇特“Jupiter”之妻,相当于希腊神话中的赫拉与宙斯。而木星的拉丁名正是“Jupiter”。将木星探测器命名为 Juno,颇几分浪漫色彩。

  尽管前方还有漫长的等待,但科学家无不对“朱诺计划”抱有很大的期望。这将是一次耗资11亿美元的探索之旅。2003年,为了防止带有地球细菌的木星探测器“伽利略号”污染木星卫星的自然环境,控制人员引导它坠入木星大气层焚毁。

木星"朱庇特":掌握太阳系历史与生命之奥秘的巨行星

  木星是气态巨行星,重量相当于太阳系其他所有行星加起来的两倍!木星表面由太阳形成时剩余的尘埃和气体构成,内部仍然完好地保存着45亿年前太阳系形成时的成分。木星的形成很可能早于太阳系其它行星,再加上引力巨大,现在木星上还束缚有诞生之初俘获的物质。因此,木星对科学家有着独特的吸引力。

与地球不同,木星的超大质量使得它的原始成分得以保留下来,这为我们提供了一条回溯太阳系历史的途径。要想了解太阳的形成是如何过渡到行星诞生的,就必须弄清楚木星的成分及形成过程。

  天文学家普遍认为太阳的诞生始于一片氢云的坍缩,类似的星际氢云在银河系的其他位置也能找到。氢云在坍缩过程中开始自转,转动使新生的太阳周围形成了一圈平整的圆盘,这些剩余物质结合成了行星。

  但这些剩余物质究竟是什么呢?没有人说得清楚。

  许多在太阳系中徘徊的航天器都在寻找太阳系幼年时期的遗迹。之前在彗星、小行星中找,现在轮到木星了。虽然科学家能够解释地球上氢和氦的由来,但其实一些原子量较大的元素,如碳、氧、铁、氮,才是构建万物的关键。

  “生命的形成仍然是个谜,”朱诺计划的首席科学家史考特 博尔顿(Scott Bolton)博士说道:“我们看到的、闻到的、摸到的一切,这些维持我们生存的物质,多多少少都是说不清楚的。”

木星探测器"朱诺": 奔赴奥秘深处的不归之旅

  木星探测器“朱诺”。设计强调了环保特色,在长达20亿英里的旅程中供电全部由3个巨型太阳能板提供。

  早在伽利略号发射之前,天文学家就已经通过观测数据发现木星中重元素的含量比太阳更高。科学家推测,这是因为太阳形成后的剩余物质中存在冰晶,参与木星形成的冰晶中可能包裹了重元素。然而,伽利略号探测器的测量结果却推翻了这种假设。

实际上,之前所有有关行星形成的理论都被推翻了,博尔顿博士说,我们一个个目瞪口呆:“啊,那怎么办?”宇宙规律出其不意地打击了我们。

  目前有一种“金属氢理论”认为,木星内部巨大的压力能使氢变成一种液态的金属,形成重元素核。这次探测将对木星的引力场与磁场展开测量,寻找可能的证据。

  水的含量对于检验目前太阳系形成过程的理论至关重要。伽利略号的大气探测器几乎没有检测到木星上有水的存在。“朱诺”将通过测量木星发射的微波强度来计算云层的含水量。

  测量过程中,“朱诺”将会沿着压扁的椭圆形轨道俯冲到距离云顶仅3100英里(约4989千米)的地方,在33次绕行中对木星内部展开全方位的观测。朱诺的轨道与伽利略号不同,它会经过木星的南北极,第一次近距离观测木星上的极光。

  探测器上的电子仪器都有钛制穹顶保护,但最终还是会被木星周围的强辐射破坏。到那时,“朱诺”将像前任“伽利略”一样,撞向木星坠毁。

在8月3日举行的新闻发布会上,博尔顿博士透露,“朱诺”将携带一块伽利略的纪念铭牌——他是第一个透过望远镜观察木星的科学家。同行的还有三个铝制的乐高小人,分别是伽利略、朱诺和手持闪电的朱庇特。

  新闻发布会上展示的乐高小人,它们已经随木星探测器“朱诺”一起,驶向太阳系深处。从左到右依次是手持闪电的朱庇特、朱诺和伽利略。

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channelId 1 1 听木星讲太阳系过去的事情 1 2011年8月4日晚,美国佛罗里达州卡纳拉尔角空军站,整装待发的木星探测器"朱诺"。它将于2016年7月4日进入木星轨道展开深入测量。美国曾于1989年发射过一颗木星探测器"伽利略"号,获得了大量的探测数据。"伽利略"号已于2003年9月按程序在木星坠毁。