美國宇航局的朱諾號發現木星的風穿透圓柱層
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9月7日，美國國家航空航天局的宇航朱諾號在第54次近距離飛越木星時拍攝了這張照片。該圖像是朱諾柱層用JunoCam儀器的原始數據制作的，這些數據經過處理以增強云特征和顏色的現木星細節。圖像數據:uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學院/SwRI/MSSS圖像處理由Tanya Oleksuik CC NC SA 3.0提供
（神秘的風穿地球uux.cn）據美國宇航局噴氣推進實驗室：這一發現為長期爭論的氣體巨人的內部結構提供了更深入的見解。
美國宇航局的透圓朱諾任務收集的重力數據表明，木星的美國大氣風以圓柱形的方式穿透行星，平行于其旋轉軸。宇航關于這些發現的朱諾柱層論文最近發表在《自然天文學》雜志上。
木星動蕩的現木星大氣的暴力性質長期以來一直是天文學家和行星科學家的興趣所在，自2016年進入軌道以來，風穿朱諾就一直處于這種情況的透圓邊緣。在迄今為止的美國55次航天器中，一套科學儀器一直在木星湍流的宇航云層下面窺視，以揭示這個氣體巨人是朱諾柱層如何從內到外工作的。
朱諾任務了解行星內部的一種方式是通過無線電科學。當朱諾以接近130，000英里/小時(209，000公里/小時)的速度飛過木星時，科學家們使用美國宇航局的深空網絡天線跟蹤航天器的無線電信號，測量其速度的微小變化——小到每秒0.01毫米。這些變化是由該行星重力場的變化引起的，通過測量這些變化，該任務基本上可以看到木星的大氣層。
這種測量已經導致了許多發現，包括木星內部深處存在一個稀釋的核心，以及該行星的區域和帶的深度，從云頂部向下延伸大約1860英里(3000公里)。
做數學
為了確定風的位置和圓柱形性質，該研究的作者應用了一種數學技術，模擬像地球這樣的巖石行星的重力變化和表面海拔。在木星上，這項技術可以用來精確地繪制深度的風。使用高精度的Juno數據，作者能夠將分辨率提高到之前模型的四倍，這些模型是由美國宇航局開創性的木星探測器Voyager和Galileo創建的。
這幅圖描繪了木星的大氣風以圓柱形方式穿透行星并平行于其自轉軸的發現。美國宇航局的朱諾號記錄的最主要的噴射流顯示在剪影中:噴射流在云層水平的北緯21度，但在此之下1800英里(3000公里)，它在北緯13度。uux.cn/NASA/JPL-加州理工學院/SSI/SWRI/MSSS/意大利航天局/INAF/JIRAM/比約恩·約翰遜3.0 CC
“我們應用了一種為類地行星上的稀疏數據集開發的約束技術來處理朱諾數據，”朱諾科學家瑞安·帕克說，他是美國宇航局位于南加州的噴氣推進實驗室的任務重力科學調查的負責人。"這是這種技術首次應用于外星球."
重力場的測量結果與一個20年前的模型相匹配，該模型確定木星強大的東西向帶狀氣流從云層水平的白色和紅色區域向內延伸。但是測量還顯示，帶狀氣流不是像輻射球體一樣向每個方向延伸，而是向內呈圓柱形，并沿著木星的旋轉軸方向定向。自20世紀70年代以來，人們一直在爭論木星的深層大氣風是如何構成的，朱諾任務現在解決了這個爭論。
“Juno測量的所有40個重力系數都符合我們之前的計算，如果風在圓柱體上向內滲透，我們預計重力場將是什么，”以色列魏茨曼科學研究所的Yohai Kaspi說，他是該研究的主要作者和Juno的合作研究員。“當我們意識到所有40個數字完全符合我們的計算時，感覺就像中了彩票一樣。”
隨著對木星內部結構和起源的進一步了解，新的重力模型應用程序可以用來獲得對其他行星大氣的更多了解。
朱諾號目前正在執行一項延期任務。除了飛越木星之外，這艘太陽能飛船還完成了一系列飛越木星冰冷衛星木衛三和木衛二的任務，并正在對木衛一進行幾次近距離飛越。12月30日對木衛一的飛越將是迄今為止距離它最近的一次，距離它布滿火山的表面大約930英里(1500公里)。
“隨著朱諾旅程的進展，我們正在取得科學成果，這些成果真正定義了一個新的木星，并可能與太陽系內外的所有大行星相關，”圣安東尼奧西南研究所朱諾任務的首席研究員斯科特·博爾頓說。“新確定的重力場的分辨率與我們20年前估計的精度非常相似。很高興看到我們的預測和結果如此一致。”
關于任務的更多信息
美國宇航局噴氣推進實驗室是加州理工學院在加利福尼亞州帕薩迪納的一個部門，為圣安東尼奧西南研究所的首席研究員斯科特·j·博爾頓管理朱諾任務。朱諾是美國宇航局新前沿計劃的一部分，該計劃由位于阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾航天飛行中心管理，為該機構在華盛頓的科學任務理事會服務。位于丹佛的洛克希德·馬丁航天公司建造并運營該航天器。