美國宇航局“朱諾”號探測器在木星上進(jìn)行了第一次明確的探測，在我們地球之外發(fā)現(xiàn)了一個隨時間變化的內(nèi)部磁場，這一現(xiàn)象被稱為“長期變化”?！爸熘Z”號確定，這顆氣態(tài)巨星的長期變化極有可能是受木星深層大氣風(fēng)的驅(qū)動。

這一發(fā)現(xiàn)將有助于科學(xué)家進(jìn)一步了解木星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（包括大氣動力學(xué)）以及木星磁場的變化。其研究發(fā)現(xiàn)于2019年5月20日發(fā)表在《自然天文學(xué)》上。

圣安東尼奧西南研究所朱諾號首席研究員斯科特·博爾頓(Scott Bolton)說：幾十年來，長期變化一直是行星科學(xué)家的愿望清單這一發(fā)現(xiàn)的發(fā)生只能歸功于朱諾號極其精確的科學(xué)儀器，以及朱諾號軌道的獨(dú)特性質(zhì)。朱諾號從一個極點(diǎn)到另一個極點(diǎn)的飛行過程中，會低空飛越地球。描述行星磁場需要近距離測量，朱諾號的科學(xué)家們比較了美國宇航局過去的木星任務(wù)(先鋒10號和11號，旅行者1號和尤利西斯)和木星磁場新模型(JRM09)的數(shù)據(jù)。

這個新模型是基于“朱諾”號的磁力儀在木星前八次科學(xué)探測中收集到的數(shù)據(jù)，磁力儀能夠生成詳細(xì)的磁場三維地圖。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，從先驅(qū)者號宇宙飛船提供的第一個木星磁場數(shù)據(jù)到朱諾號提供的最新數(shù)據(jù)，磁場發(fā)生了微小但明顯的變化。馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學(xué)朱諾號科學(xué)家Kimee Moore說：在木星磁場這樣巨大的天體中發(fā)現(xiàn)如此微小的變化是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。40多年來的近距離觀測為我們提供了足夠的數(shù)據(jù)來證實(shí)木星磁場確實(shí)會隨著時間而變化。

一旦朱諾號團(tuán)隊(duì)證明確實(shí)存在長期變化，他們就試圖解釋這種變化可能是如何發(fā)生的。木星大氣風(fēng)(或緯向風(fēng))的運(yùn)行最好地解釋了其磁場的變化。這些風(fēng)從行星表面延伸到超過1860英里(3000公里)深的地方，在那里，行星的內(nèi)部開始從氣體變成高導(dǎo)電性的液態(tài)金屬。據(jù)信，它們會剪切磁場，拉伸磁場，并將磁場帶到木星各處。木星長期變化最大的地方是它的大藍(lán)點(diǎn)，這是木星赤道附近一塊強(qiáng)烈的磁場。

大藍(lán)點(diǎn)，其強(qiáng)大的局域磁場，以及在這個緯度上的強(qiáng)緯向風(fēng)的結(jié)合，導(dǎo)致了木星世界磁場中最大的長期變化。令人難以置信的是，一個狹窄的磁熱點(diǎn)，即大藍(lán)點(diǎn)，幾乎可以對木星所有的長期變化有影響，但數(shù)字證明了這一點(diǎn)。有了對磁場的新理解，在未來的科學(xué)研究中，科學(xué)家們將開始繪制木星長期變化的行星圖。它也可能對研究地球磁場的科學(xué)家有應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)榈厍虼艌鲋腥杂性S多未解之謎。

博科園｜研究/來自：JPL/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

參考期刊《Nature Astronomy》

DOI: 10.1038/s41550-019-0772-5

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