美国国家航空航天局(NASA)即美国航空宇宙局于2025年9月2日公布研究成果,称从NASA的木星探测器“朱诺(Juno)”观测数据中,确认了木星极光中出现的伽利略卫星痕迹里,曾被认为观测困难的最后一处痕迹。
伽利略卫星造就的木星极光“足迹”
这是哈勃太空望远镜(HST)的“太空望远镜成像光谱仪(STIS)”观测到的木星极光。由于是以人类肉眼不可见的紫外线波长捕捉,所以图像颜色是经过伪着色处理的。
与地球不同,在木星,被统称为伽利略卫星的大型卫星与木星磁层相互作用,从卫星沿着连接到木星的磁力线移动的电子到达木星,从而产生一种被称为“footprint(足迹)”的独特极光。
其中最引人注目的,是在伽利略卫星中最内侧公转的木卫一(Io)产生的足迹,在图像中位于极光椭圆(极光出现的环形区域)左侧。
此外,木卫三(Ganymede)的足迹在极光椭圆正下方,木卫二(Europa)的足迹则在其右下方。
然而,在伽利略卫星中最外侧公转的木卫四(Callisto)的足迹,此前即使使用哈勃太空望远镜也无法确切捕捉。这是因为虽然足迹出现的位置因卫星而异,但木卫四的足迹不仅出现时极为微弱,还常常与极光椭圆区域重叠。
“朱诺”同时观测到所有伽利略卫星的足迹
于是,以法国天体物理学与行星学研究所(IRAP)的乔纳斯·拉比亚(Jonas Rabia)为首的研究团队,对2019年9月“朱诺”号第22次木星飞越任务“PJ22”期间获取的数据进行了分析。
结果,研究团队发现了虽微弱但清晰出现的木卫四的足迹,确认了四颗伽利略卫星都产生了足迹,且木卫四的足迹与木卫一、木卫二、木卫三的一样具有持续性。
这是“朱诺”号的紫外线成像光谱仪(UVS)观测到的木星极光(颜色为伪着色)。除了左端明显的木卫一足迹外,木卫二(Eur)、木卫三(Gan)以及木卫四(Cal)的足迹也都同时被捕捉到。
据NASA称,由于“PJ22”任务实施时,巨大且高密度的太阳风刚好抵达木星磁层,使得极光椭圆向更低纬度方向移动,这让木卫四的足迹更容易被捕捉到。
研究团队期待,随着计划于2031年7月抵达的欧洲航天局(ESA)木星系探测任务“JUICE”探测器观测数据的加入,极光足迹全貌将得以完善,长久以来关于木星磁层与木卫四的相互作用是否与其他伽利略卫星存在根本差异的疑问也将得到解答。






“朱诺”号揭秘木星极光,壮丽!
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