美国宇航局空中动画显示，木星卫星上光滑的熔岩湖发出嘶嘶声

美国宇航局的朱诺号任务科学家利用两次飞越木星第三大卫星木卫一期间收集的复杂数据，制作了动画，突出了这颗卫星最引人注目的特征。木卫一比地球稍大，上面还有一座山，山上有一片平滑的熔岩湖。像木卫一的洛基火山口这样的熔岩湖有一个正在冷却的表面地壳，它会慢慢变厚，直到密度超过下面的岩浆。然后它下沉并拉动附近的地壳。

朱诺号于 2011 年首次发射，并于 2016 年抵达我们太阳系最大的行星，任务是探索木星系统。它有 95 颗已知卫星，其中四颗最大的卫星——木卫一、木卫二、木卫三和木卫四——被称为伽利略卫星。木卫一是火山活动最活跃的行星。

该动画是艺术家对木星卫星木卫一上的熔岩湖洛基湖的概念图，该图利用了美国宇航局朱诺号航天器上的 JunoCam 成像仪的数据制作而成。洛基湖内部有多个岛屿，是一个充满岩浆、边缘为熔岩的洼地。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS。

“木卫一上到处都是火山，我们拍到了其中几座火山的喷发情况，”朱诺号首席研究员斯科特·博尔顿在一份声明中说道。“我们还拍摄了 200 公里长（127 英里长）的熔岩湖洛基帕特拉的特写镜头和其他数据。这些令人惊叹的细节展示了这些疯狂的岛屿嵌在一个潜在的岩浆湖中间，湖边环绕着滚烫的熔岩。我们的仪器记录到的湖面镜面反射表明，木卫一表面的部分区域像玻璃一样光滑，让人想起地球上火山形成的黑曜石玻璃。”

这一观测结果于 4 月 16 日在奥地利维也纳举行的欧洲地球物理联合会大会上公布。

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朱诺号于 2023 年 12 月和 2024 年 2 月对木卫一进行了非常近距离的飞行，距离其表面不到 930 英里。该航天器首次获得了木卫一北纬的近距离图像。利用朱诺号微波辐射计 (MWR) 仪器收集的数据创建的地图显示，与木星的其他伽利略卫星相比，木卫一的表面更加光滑，但其两极的温度也比中纬度低。

该动画使用 NASA 朱诺号上的 JunoCam 成像仪在 2023 年 12 月和 2024 年 2 月飞掠期间收集的数据制作而成，是艺术家对木星卫星木卫一上一个特征的构想，任务科学团队将其昵称为“尖顶山”。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

山脉和极地气旋

朱诺号每飞过一次，就会飞得离木星北极更近一些。改变航天器的方向可以让 MWR 仪器提高对木星北极气旋的分辨率。这些位于气态巨星顶部的风暴风速可达每小时 220 英里，朱诺号收集的数据显示，并非所有极地气旋都是相同的。

美国宇航局喷气推进实验室的朱诺号项目科学家史蒂夫·莱文在一份声明中表示：“也许这种差异最引人注目的例子是木星北极的中央气旋。它在红外和可见光图像中都清晰可见，但它的微波特征远不及附近的其他风暴。这告诉我们，它的地下结构一定与其他气旋截然不同。MWR 团队在每次轨道运行中都会继续收集更多、更好的微波数据，因此我们预计将为这些有趣的极地风暴绘制更详细的 3D 地图。”

美国宇航局的朱诺号航天器拍摄了红外图像，天文学家将这些图像组合起来，形成了这幅木星北极的照片，显示了一个中心气旋和围绕它的八个气旋。数据表明，风暴是极地的持久特征，每个环极气旋的宽度几乎与意大利那不勒斯和美国纽约市之间的距离一样宽。风暴中的风速可达每小时 220 英里。这幅合成图中的颜色代表辐射热；黄色（较薄）云层的温度约为 9 华氏度，深红色（最厚）云层的温度约为 -181 华氏度。图片来源：美国宇航局、加州理工学院、SwRI、ASI、INAF、JIRAM

木星上到底有多少水？一个永恒的谜团

朱诺号的主要科学目标之一是收集数据，帮助天文学家更好地了解木星的水资源丰富程度。然而，该团队并不是在寻找液态水。相反，他们正在研究木星的大气层，以量化构成水的分子——氧气和氢气的存在。据 NASA 称，准确估计木星大气层中存在的氧气和氢分子对于解开我们太阳系形成的一些潜在谜团至关重要。

木星可能是大约 45 亿年前形成的第一颗行星。它还含有太阳系形成时未融入太阳的大部分气体和尘埃。水的丰富性对木星的气象学和内部结构也有重要影响。

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1995 年，美国宇航局的伽利略号探测器提供了木星水含量的早期数据，但这些数据带来的疑问多于答案。它表明，这颗气态巨行星的大气层出乎意料地热，而且实际上缺乏水分——这与计算机模型最初的预测相反。

“该探测器的科学研究成果令人惊叹，但其数据与我们木星水丰度模型相差甚远，因此我们考虑其采样位置是否可能是一个异常值。但在朱诺号之前，我们无法确认，”博尔顿说。“现在，根据最近对 MWR 数据的结果，我们已经确定，与氢相比，木星赤道附近的水丰度大约是太阳丰度的三到四倍。这明确表明，伽利略号探测器的进入地点是一个异常干燥的沙漠地区。”

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新结果支持了这样一种观点，即在太阳系形成期间的某个时候，水冰物质可能是重元素富集的来源。这些化学元素比木星积累的氢和氦更重。这颗行星的形成仍然令人费解，因为朱诺号对这颗气态巨行星核心的观测结果表明，水的丰度非常低。这颗气态巨行星上的 H ₂ 0 含量有多丰富仍然是一个谜，朱诺号任务可能会解开这个谜。