外星球的美景！朱諾號拍攝到的木星極光、閃電和光環

它的主要任務是發現恆星，但是美國國家航空航天局朱諾號宇宙飛船上一個超靈敏的導航照相機正在傳回木星光環、極光、閃電，甚至是它被月光（木衛）照亮的黑暗面圖像。在2018年12月12日於華盛頓舉行的美國地球物理聯盟(American Geophysical Union)年會上：科學家們在新聞發布會上討論了攝像機拍攝到的結果以及其他木星發現。這種相機被稱為恆星參考單元，簡稱SRU；據加州NASA噴氣推進實驗室「朱諾號」輻射監測研究負責人Heidi Becker稱，這款相機的「日常工作」是穿過木星周圍強烈輻射的干擾，發現恆星，並將它們與資料庫進行比較，以確定朱諾在這顆氣態巨星53天的拉長軌道上的精確位置和方向。

博科園-科學科普：貝克爾在新聞發布會上表示在『朱諾號』上做這項工程真的很難，因為我們正駕駛『朱諾號』飛越地球上最猛烈的輻射環境。儘管我們不得不保護SRU比保護輻射室(保護朱諾的主計算機和其他敏感部件)重六倍多，但在那個環境中仍有非常高能的電子，它們將穿透SRU的屏蔽，產生你在恆星圖像中看到的這種靜電但是噴氣推進實驗室的研究小組並沒有看到干擾，而是用「雪」來測量木星不同區域的輻射強度——他們已經注意到高緯度輻射帶的輻射強度沒有模型顯示的那麼大。利用噪音作為數據來了解朱諾號外部的環境，因為我們所處的位置是以前沒有過的。

2016年8月27日「朱諾」號恆星參考單元照相機在與木星的第一次科學碰撞中捕捉到了木星環內的第一張照片。獵戶座腰帶上的三顆星星可以在右下角看到，參宿四就在光環上方發光。圖片：NASA/JPL-Caltech/SwRI

2016年8月SRU第一次從木星上空俯衝下來收集數據時，首次從內部捕捉到了木星微弱的光環。這張照片也反映了SRU - Orion腰帶的導航面，從圖片右下方可以看到獵戶座的腰帶，在光環上方可以看到熾熱的參宿四。貝克爾說：這只是一個開始，一旦開始意識到SRU還能做什麼作為一個低光相機，我和我的團隊有點上癮了，一直在問這個問題，這個相機還能帶來什麼新的，以前從未見過的，或者從來沒有以只有SRU才能看到的方式看到的？

朱諾號恆星參考單元相機拍攝的木星纖細光環的另一張照片。圖片：NASA/JPL-Caltech/SwRI

研究人員在新聞發布會上說：朱諾號主可見光照相機一直在傳回壯觀的圖像供公眾處理，並已被證明對科學本身是有用的，在木星黑暗面的弱光條件下，SRU傳回的圖像可以與照相機拍攝到的木星漩渦的詳細圖像相媲美。

這張木星黑暗面的詳細圖像是在朱諾號宇宙飛船第11次接近木星時拍攝的，來自朱諾號的恆星參考單元照相機，這張照片拍攝於距地球雲層頂端僅66000英里的高空。圖片：NASA/JPL-Caltech/SwRI

貝克說：當我們第一次看到這張照片的時候，數據和朱諾卡姆的數據混在一起了嗎？但是，它確實來自SRU，行星的雲頂被火山衛星Io反射的陽光照亮，而這顆衛星距離雲頂只有66000英里。此外，研究人員還發現了兩個亮點（在圖像右側可見）從任何成像儀上都能看到木星的閃電。由於宇宙飛船的微波輻射計也被證明是一種很好的避雷器，它與SRU面臨著同樣的問題，研究人員最終可以結合他們的測量來更深入地了解這種現象。

木星參考單元圖像覆蓋的視野。圖片：NASA/JPL-Caltech/SwRI

朱諾號的其他設備提供了令人難以置信的紫外光和紅外光極光視圖，但由於其黑暗的一面視圖，SRU也能夠在可見光譜中做出貢獻，顯示環繞地球極點的幽靈光。這是第一次：這是用可見光照相機拍攝到的木星極光最近的景象，朱諾號已經將紫外線和紅外線帶回地球，這是對它的驚人補充，讓我們再次看到了驚人的結構，因為相機的高解析度和朱諾號與相機的近距離飛行。這張照片還展示了另一個光點，在右下角，以及從地球兩極發射出的高能電子的曲線——「所以當SRU拍攝這張照片時，它正在做三種科學研究。能從工程攝像機中看到我們所能看到的東西，這真的很令人興奮。

「朱諾號」在木星上執行任務時，恆星參考單元」(star Reference Unit)照相機幫助「朱諾號」導航。圖片：NASA/JPL-Caltech/SwRI

2011年8月耗資11億美元的「朱諾」號探測器向木星發射升空，並於2016年7月進入木星軌道。從那時起，它在其漫長的環形軌道中對這顆行星進行了研究，以了解其內部、雲層模式和天氣、磁場、輻射等等。朱諾號首席研究員、德克薩斯州西南研究所(Southwest Research Institute)研究員斯科特博爾頓(Scott Bolton)在一份聲明中說：這已經重寫了有關木星大氣如何工作的教科書，以及木星磁場的複雜性和不對稱性，第二部分應該提供細節，可以利用這些細節來完善我們對木星緯向風深度、磁場產生、內部結構和演化的理解。

博科園-科學科普｜文：Sarah Lewin/Space

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