“新地平線”號眼中的木星

■田野

華盛頓美國航空航天局總部的“新地平線”號首席研究員艾倫·斯特恩說：“‘新地平線’號和木星的相遇其成功超乎我們想象，這不僅證明了我們的飛船（具有良好性能），也將飛船推向2015年抵達冥王星的軌道。這不僅使我們有機會將精密儀器發往其他航天器不能到達的木星系統，也能夠反饋回重要數據，大大加深我們對太陽系最大的行星及其衛星，光環和周圍環境的了解。”

2007年9月10日，“新地平線”號研究小組在佛羅里達州奧蘭多市舉行的行星科學會議發布了新數據和詳細的分析。10月12日的《科學》雜志也會有一組特別報道，包括由“新地平線”號研究小組成員和合作者撰寫的9篇專業文章。從1月—6月，“新地平線”號的7個科學儀器對木星總共做了700次觀測，其中大部分是在最接近木星的那8天做出的。“新地平線號”科學小組組長艾倫·斯特恩說：“我們對這些觀測進行精選，這樣我們就可以將研究集中于那些需要進一步調查的突出問題，木星系統不斷變化。“新地平線”號恰是在正確的地方，合適的時機捕捉到這些令人興奮的變化。”

這是一張“新地平線”號在2007年早期飛越木星時拍到的木星和木衛一的圖片剪輯，木星圖像是由飛船上的近紅外成像光譜儀和線性標準具成像光譜陣列于2007年2月28日拍攝到的圖片經過紅外線彩色處理而成，木衛一圖像拍攝于2007年3月1日，是由全色遠程偵察成像儀結合0.5微米（“藍”）和0.9微米（“甲烷”）的多光譜通道提供的色彩信息形成的仿真彩色復合照片

“新地平線”號上的可見光、紅外和紫外遙感儀器還搜集到了木星大氣層云的結構和組成數據。從中我們可以看到從低層涌起的氨氣云層和熱量誘發的雷擊，這表明在木星的所有維度上都能看到通過云氣方式流動的熱量。“新地平線”號對這些“流動”做了最詳細的大小和速度測試。

通過一系列光學和圖像的視角，“新地平線”號還捕捉到了脆弱的木星環系統最清晰的圖像。在圖像中，科學家發現了一團團的碎片，這表明環系統內部新發生的變化。“新地平線”號還前所未有的呈現了環系統的動力學外觀。

“新地平線”號對木星四個最大衛星的調查任務集中在艾奧,它是最接近火星的衛星，而且它的活躍火山爆炸產生的數噸物質都進入到木星的磁層。“新地平線”號探測到11個大小不同的火山羽狀物，其中有三個是首次觀測到，包括了從特瓦史塔火山噴發出的足有320千米高的壯觀的羽狀物。“新地平線”號的紅外光觀測到至少有36個埃歐衛星火山爆發。

“新地平線”號觀測到的木衛一的全景圖印證了衛星是太陽系最活躍的組成部分。它表明自2001年“伽利略”木星軌道器最近一次觀測到現在至少發生了20次地質變化。“新地平線”號所攜帶的遠程成像儀也觀測到幾十個火山噴發形成的神秘的氣體云，科學家認為這種氣體有助于木衛一大氣層的不斷更新。

“新地平線”號也展現了行星強磁場主導下的廣闊區域。透過木星上空幾百萬千米流動的帶電粒子流，“新地平線”號的粒子探測器發現了木衛一火山爆發產生的數萬噸物質形成的龐大的、密集的并且緩慢移動的斑點群。通過新觀測到的粒子通量變化，科學家可以研究木衛一噴發出的火山氣體如何被木星磁場電解和通電，最終從系統中被排除。