新浪科技訊 北京時(shí)間2016年7月5日消息，美國(guó)航空航天局(NASA)發(fā)射的朱諾號(hào)(Juno)號(hào)探測(cè)器在經(jīng)歷35分鐘的減速后，成功進(jìn)入木星軌道。為了這一天，“朱諾”已經(jīng)在茫茫太陽(yáng)系中飛行了近5年。

　　2011年8月，朱諾號(hào)探測(cè)器發(fā)射升空，這顆宇宙飛船并不是徑直向木星飛去，朱諾號(hào)在擺脫地球引力后仍然受到太陽(yáng)引力的作用。兩年后，朱諾號(hào)再次光臨地球，利用地球引力的“彈弓效應(yīng)”獲得加速，進(jìn)入更高的軌道。從那時(shí)起，朱諾號(hào)真正地開(kāi)始飛向木星。

朱諾號(hào)于2011年升空，并利用地球引力的彈弓效應(yīng)加速飛向木星。

　　“如果你將太陽(yáng)系中的一切全都放一起(不算太陽(yáng))，它們?nèi)�都可以被塞進(jìn)木星內(nèi)部。”無(wú)論從體積和質(zhì)量上來(lái)說(shuō)，木星都是太陽(yáng)系最大的行星。直徑大約是14萬(wàn)公里，相當(dāng)于11個(gè)地球。如果換算成體積，那就是地球體積的1300多倍。有一種直觀的方法領(lǐng)略木星的龐大，那就是假設(shè)把木星放到月球的位置上去。如果真是如此，木星將會(huì)占據(jù)大片夜空，非常震撼人心，甚至可以說(shuō)有些恐怖。

如果木星在月球的位置上

　　木星擁有太陽(yáng)系各大行星中最強(qiáng)大的磁場(chǎng)，其強(qiáng)度比地球磁場(chǎng)強(qiáng)2萬(wàn)倍以上。在木星附近強(qiáng)大磁場(chǎng)作用下，大量帶電粒子被困在其中，形成劇烈的輻射帶，這仿佛在太陽(yáng)風(fēng)的洪流中撐起了一把巨傘，其中主要是大量的電子和各類離子。這些強(qiáng)大的粒子流持續(xù)轟擊著木星的衛(wèi)星和光環(huán)。木星磁層在朝向太陽(yáng)的方向延伸100萬(wàn)~300萬(wàn)公里，而在背離太陽(yáng)的方向延伸則超過(guò)10億公里。為了防止強(qiáng)輻射對(duì)探測(cè)器的破環(huán)，朱諾號(hào)在頂部使用了1厘米厚的鈦合金板作為防護(hù)。即使存在防護(hù)設(shè)施，拍照相機(jī)也將在環(huán)繞木星7周后失效。“朱諾”號(hào)此次還將攜帶磁強(qiáng)計(jì)、微波輻射計(jì)、高能粒子探測(cè)器等科學(xué)設(shè)備對(duì)木星進(jìn)行觀測(cè)研究。

木星強(qiáng)大的磁場(chǎng)和輻射會(huì)干擾朱諾號(hào)的設(shè)備，必須采取防護(hù)措施

　　就是這樣一顆讓人恐懼的無(wú)法接近的行星，人類天生的好奇心卻偏要看清它的真面目。朱諾在神話里是朱庇特的妻子，據(jù)說(shuō)朱庇特喜歡惡作劇，用云霧把自己隱蔽起來(lái)，而他的妻子朱諾是唯一能透過(guò)迷霧看到他真身的神。這也是今天全世界關(guān)注的主角：朱諾探測(cè)器名字的由來(lái)，NASA希望朱諾號(hào)能為人類能一窺木星的本質(zhì)。

　　到了2016年6月底，朱諾號(hào)今日木星的引力范圍，激動(dòng)人心的時(shí)刻到來(lái)。7月5日11：18分，朱諾號(hào)點(diǎn)燃引擎進(jìn)行35分鐘的減速，并變成一顆木星的“人造衛(wèi)星”，幸好朱諾成功了，如果失敗了，它永遠(yuǎn)失去進(jìn)入木星軌道的機(jī)會(huì)，成為茫茫宇宙中飄蕩的亡魂。

　　經(jīng)過(guò)一系列的變軌，今年11月它將開(kāi)展予定探測(cè)任務(wù)，考察任務(wù)預(yù)計(jì)將在2018年2月20日結(jié)束，由于朱諾攜帶劇毒的燃料，NASA行星保護(hù)守則不允許它成為飄蕩的亡魂直至有日葬身木星衛(wèi)星，因此朱諾號(hào)的結(jié)局只能是主動(dòng)受控墜入木星大氣層焚毀。

　　木星究竟是一顆怎樣的行星？

　　木星和太陽(yáng)的距離大約是日地距離的5倍，木星繞太陽(yáng)一周大約是12年，恰好與一個(gè)生肖周期相同，所以在中國(guó)古代被叫做“歲星”。太陽(yáng)光從太陽(yáng)到木星需要大約43分鐘。因?yàn)榫嚯x太陽(yáng)更遠(yuǎn)，火星接收到的陽(yáng)光也比地球上黯淡許多，只有地球上陽(yáng)光強(qiáng)度的4%。這對(duì)朱諾號(hào)太空船是一大考驗(yàn)，不過(guò)朱諾號(hào)擁有面積高達(dá)60平方米的電池板，足以為飛船儀器提供420瓦的電力。

　　木星的質(zhì)量大約相當(dāng)于太陽(yáng)的千分之一，但對(duì)于其他“兄弟”衛(wèi)星而已是個(gè)不折不扣的龐然大物。它的質(zhì)量相當(dāng)于太陽(yáng)系其他行星質(zhì)量之和的2.5倍，地球質(zhì)量的318倍。通過(guò)體積和質(zhì)量的對(duì)比，你會(huì)發(fā)現(xiàn)木星比地球的密度小。的確，木星的密度大概只比水重30%。

　　雖然木星的密度比水大，但它不是液體或固體星球，卻是一個(gè)不折不扣的氣體行星。木星大氣成分中有90%是氫，就像是氫氣球。大氣的其余主要成分就是氦，還有少量其他元素。既然木星是一個(gè)氣體星球，那么人類發(fā)射的探測(cè)器自然就無(wú)法“登錄”表面了。有人會(huì)問(wèn)，木星表面都是氫氣，那它會(huì)不會(huì)在某個(gè)深度有一片氫的“海洋”，讓探測(cè)器去浮在海面上呢？

木星內(nèi)部分層結(jié)構(gòu)

　　不幸的是，這種情況也不存在。這是因?yàn)槟拘潜砻娴臏囟?ldquo;太高”，又不足以讓氫氣變成液體，隨著逐漸深入木星，氣體會(huì)“慢慢”變成液體。之所以說(shuō)“慢慢”，是因?yàn)橐后w和氣體渾然一體，并不存在一個(gè)清晰的“海面”，就像一片迷霧。

　　再往木星內(nèi)部探索，那里的條件將更加殘酷。溫度來(lái)到了幾萬(wàn)攝氏度，壓強(qiáng)高到幾百萬(wàn)個(gè)大氣壓。在這里，氫氣被壓縮成導(dǎo)電的金屬。這層金屬氫內(nèi)部包含著的則是木星核心，至于核心里到底有什么元素、溫度壓力幾何，現(xiàn)在也沒(méi)有搞清楚。

　　木星大氣除了它的“狂暴”外，也有美麗的一面，從木星的照片上可以看到大氣呈明顯的帶狀結(jié)構(gòu)，深淺色交錯(cuò)。氣體在淺色區(qū)域上升、在深色區(qū)域下降。而這些顏色是由木星大氣里的某些物質(zhì)反射造成，現(xiàn)在人類還沒(méi)有真正搞清楚其中原因。

位于木星南半球上的大紅斑

　　此外，木星大氣中“大紅斑”也是一個(gè)神奇的天文現(xiàn)象。大紅斑是位于木星南半球的一份超大號(hào)氣旋，直徑足以放下兩三個(gè)地球。1667年，意大利科學(xué)家卡西尼一張手繪圖片展示了木星上的“大紅斑”。自17世紀(jì)人類發(fā)現(xiàn)它以來(lái)一直沒(méi)有消失過(guò)，也就是說(shuō)這場(chǎng)在木星上的大風(fēng)暴已經(jīng)持續(xù)了300多年。大紅斑當(dāng)中的風(fēng)速可謂暴虐，地球上的12級(jí)風(fēng)與之相比就是小巫見(jiàn)大巫。大紅斑邊緣處的風(fēng)速最高可達(dá)430公里每小時(shí)，比我們乘坐的高鐵還快。

意大利天文學(xué)家手繪的木星圖，大紅斑清晰可見(jiàn)

　　早在1989年，美國(guó)已經(jīng)發(fā)射過(guò)一枚“伽利略”號(hào)探測(cè)器，它在1995年抵達(dá)木星，開(kāi)始圍繞木星旋轉(zhuǎn)。為了研究木星大氣構(gòu)成，“伽利略”號(hào)探測(cè)器還向木星釋放了一顆大氣探測(cè)器。這顆探測(cè)器“命運(yùn)悲慘”，在進(jìn)入木星大氣1個(gè)小時(shí)后，就在與木星大氣距離的摩擦和強(qiáng)大的壓強(qiáng)下被摧毀了，科學(xué)家預(yù)測(cè)它可能直接被融化甚至蒸發(fā)，徹底消失在木星大氣中。這也將是“朱諾”號(hào)最終的命運(yùn)。

　　雖然人類之前已經(jīng)發(fā)射過(guò)“伽利略”號(hào)探測(cè)器對(duì)木星進(jìn)行過(guò)近距離觀測(cè)，但是木星仍有磁場(chǎng)、大紅斑、核心成分等未解之謎。“朱諾”號(hào)此次將攜帶磁強(qiáng)計(jì)、微波輻射計(jì)、高能粒子探測(cè)器等科學(xué)設(shè)備對(duì)木星進(jìn)行觀測(cè)研究。

　　最后，木星擁有67顆衛(wèi)星，數(shù)量在8大行星中居首。其中木衛(wèi)二表面存在水，這令科學(xué)家懷疑木衛(wèi)二上是否有原始生命形態(tài)存在。

　　今天，朱諾號(hào)就將被木星的引力俘獲，成為一顆極地軌道衛(wèi)星。在為期大約一年的探測(cè)后，朱諾號(hào)將墜入木星大氣，完成自己的使命。不過(guò)我們并不能實(shí)時(shí)看到圖像。之所以選擇這樣的宿命，是因?yàn)榭茖W(xué)家擔(dān)心朱諾號(hào)可能污染存在原始生命的衛(wèi)星。距離延時(shí)加上信號(hào)帶寬太小，我們只能靜靜等待8月份傳回的圖像，那將是木星有史以來(lái)最清晰的“自拍照”。

　　數(shù)百年來(lái)人們一直在嘗試對(duì)這顆星球進(jìn)行研究，但關(guān)于這顆氣態(tài)巨行星，我們?nèi)匀挥泻芏嗷�本的�?wèn)題有待解答。

　木星是如何形成的？木星大氣中含有多少水和氧氣？木星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)究竟如何？木星的自轉(zhuǎn)更加符合剛體轉(zhuǎn)動(dòng)，還是在內(nèi)部不同深度上存在不同速度的自轉(zhuǎn)？木星擁有固態(tài)內(nèi)核嗎？如果有，這個(gè)內(nèi)核有多大？木星強(qiáng)大的磁場(chǎng)是如何形成的？木星云層頂部所見(jiàn)的很多大氣結(jié)構(gòu)向下延伸多多深，它與木星大氣深部運(yùn)動(dòng)之間有何關(guān)聯(lián)？木星極光產(chǎn)生的機(jī)制是什么？

　　巨大星球厚厚的云層和劇烈的風(fēng)暴下方，依舊隱藏著許許多多有關(guān)這顆巨大行星的身世，以及整個(gè)太陽(yáng)系形成歷史的未解之謎，這些讓人類困惑的問(wèn)題，朱諾將一一講給我們。

　　木星探測(cè)大事記：

　　1610年：伽利略進(jìn)行了首次詳細(xì)的木星觀測(cè)；

　　1973年：美國(guó)宇航局的先驅(qū)者-10號(hào)飛船成為首個(gè)穿越小行星帶的人類航天器，并飛掠木星；

　　1979年：美國(guó)宇航局的旅行者1號(hào)和2號(hào)飛船發(fā)現(xiàn)了木星暗弱的光環(huán)，幾顆新的衛(wèi)星，并發(fā)現(xiàn)在木衛(wèi)一表面存在活火山爆發(fā)；

　　1994年：世界各地的天文學(xué)家和美國(guó)宇航局的伽利略探測(cè)器對(duì)“舒梅克-列維9號(hào)”彗星撞擊木星南半球的全過(guò)程，這是人類首次全程目睹一次天體碰撞；

　　1995年：美國(guó)宇航局的伽利略號(hào)飛船攜帶探測(cè)器抵達(dá)木星，開(kāi)展首次木星大氣直接探測(cè)并對(duì)整個(gè)木星系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)考察。