红极一时的木星探测|木星探测

　　发现第3个红斑 　　 　　科学家从哈勃空间望远镜在2008年5月9日拍摄的可见光和近红外图像中发现，木星上一个白色气漩变成了深红色，出现第3个红斑，天文学家将这些红斑称作“行星麻疹”。木星大气中经常会出现剧烈的风暴，不过最大风暴为什么是红颜色至今仍是个谜。早期的观测资料指出，大红斑持续了200年到350年，小红斑在2006年出现。哈勃空间望远镜拍摄的最新图片也支持木星正在经历全球气候变化的观点。这颗巨大的行星赤道附近不断升温和南极持续变冷，将打破南半球的平衡，导致急流变得更加疯狂，并产生新风暴。
　　不过，2008年7月3日前后，木星的第3大红斑与其他2个红斑发生碰撞后严重受损，可能无法幸存下来。第3个红斑好像被撕成了碎片。当时，它挤在两个比它大的红斑――“大红斑”和“小红斑”中间。“尽管依然有些红色碎片，但再也找不到一个整体红斑了。那像是拼凑起来的一样，是个碎片的集合。”
　　木星的红斑实际上是体积很大、像飓风一样的风暴。大红斑的直径是地球的3倍。小红斑还叫“椭斑”，在2006年变红。没有人知道木星的这3个红斑变红的真正原因，但有个理论认为，特别强烈的风暴从木星大气深处卷起空间物质，例如含磷的微粒等。受到日光照射，它就发生化学反应，从而使这些颗粒变红。第3个红斑曾一度向大红斑移动，不幸的是停在了大红斑和小红斑中间。
　　这个新生红斑的最后命运目前还是个未知数，其部分或整体部有可能被拖进大红斑。但是，幸存下来的残留物会形成一个小一点的红斑。在接下来观察木星第3个红斑的运动轨迹能为天文学家提供这些风暴漩涡的未来变化情况，还能帮他们更多地了解关于这些风暴进入大气有多远。
　　
　　发现木卫二有水
　　
　　2008年，科学家们发现木卫二的极地旋转轴偏移了近90°，像这样的极端变化表明在木卫二冰壳表面之下蕴藏着液态海洋，这将进一步说明木卫二很可能孕育着地外生命体。科学家用旅行者号、伽利略号和新视野号拍摄的图片绘制了木卫二表面上直径超过500千米的大型弧状盆地。据悉，木卫二的半径为1500千米，略微地比月球要小一些。
　　通过对比木卫二极地旋转轴偏移施压形成的盆地断裂地形特征，研究人员测量极地旋转轴偏移了80多度，之前旋转轴位于当前赤道旁10°左右位置。木卫二极地旋转轴猛烈的偏移很可能是由于极地表面以下存在着厚厚的冰层。旋转体需要在最大程度的旋转轴变化基础上寻求稳定平衡。对于木卫二而言，其外壳的厚度不一致将导致很大程度上的不平衡，因此木卫二在运行中必须改变旋转轴寻求新的稳定状态。像这样的变化被称为“真实极地偏移”，并不像由于板地筑造学上的视觉漂移。在地球、火星和土星的土卫二上也存在着真实极地偏移。所以需要对木卫二进行更多的重新定位研究。这项研究暗示着木卫二内部有液态水存在，科学家基于空间探测器拍摄的照片曾猜测这颗行星有广阔的地下海洋，这些照片揭示木卫二表面以下有断裂的冰表面。木卫二重力作用形成的潮汐力可将地下冰壳海洋加热成为热态水，即使地下海洋切断了太阳能来源，但是热量和液态水也有可以孕育生命。
　　科学家们依据伽利略号和旅行者二号探测器获取的资料，在2007年，绘制出了首张木卫二全球地质构造图。根据目前获取的资料科学家们推断称，木卫二表面的地质构造不但比较年轻而且富于变化，因此其地表很少有火山活动。它上面存在的诸多巨型裂谷很可能是木星强大的引力所致。绘制木卫二地质图最大的困难在于科学家们不得不单纯依赖探测器所传回的探测数据。
　　那些认为木卫二上有生命存在的科学家们表示，木卫二拥有生命诞生所必需的一切条件：液态水、丰富的能源(主要指木星的强大引力)和有机化合物。如果木卫二上真存在生命，那么这些生命将类似于地球上那些在深海热水条件下生存的有机体。
　　用于对木星和木卫二进行勘测的探测器预计将在2015年后发射。科学家们还在设想向木卫二发射1个可钻入冰层下进行研究的机器人探测器，以便深入到木卫二冰层以下对可能存在的海洋进行研究。
　　
　　美将发射朱诺号
　　
　　2008年11月24日，美国航宇局宣布，将于2011年8月发射朱诺号新型木星探测器，对木星开展深入探测。该探测器由美国洛马公司制造，美国喷气推进实验室负责整个探测任务的运行。该计划将对木星进行首度深入研究：将一个空间探测器置于木星的极轨上，研究它冰冻的岩石核，测量全球大气层中水及氨的含量，研究大气中的对流及深层风速分布，研究木星磁场的起源，以及勘测其两极磁气圈。
　　朱诺号将于2016年飞抵绕木星运行的轨道上。它每年大约可绕木星运转32圈，通过它的探测，科学家希望了解木星这颗巨行星的形成、进化和结构等。
　　该项目首席科学家斯科特・博尔顿说，木星形成得非常早，捕获了太阳形成后遗留下的许多星际物质，堪称太阳系巨行星的“原始模型”。与地球不同，木星的超大质量使得它的原始成分得以保留下来，这为我们提供了一条回溯太阳系历史的途径。
　　虽然木星距离太阳超过6.4亿千米，是地球与太阳距离的5倍，但朱诺号供电系统仍设计成太阳能电池板供电形式，因此它的能效设计要求极高。
　　朱诺号是美国航宇局“新疆界”计划实施的第2个探测项目，第1个探测项目是2006年1月发射的新视野号探测器。
　　另据国外媒体2008年1月报道，美国诺格公司正在为美国航宇局研制一种可长时间在轨运行的新型核动力探测器――“木星冰卫轨道器”，它将用于对木星的数颗卫星进行探测。这个核动力探测器将被命名为普罗米修斯号，预计其升空时间将不会早于2012年。它主要用于对木卫二、三、四的表面情况进行研究，广泛研究每个冰冷卫星的构成、历史，以及支持生命的潜能。科学家们希望能够获取有关这些卫星地质成分和形成时间等的详细数据，并确定在它们厚重冰层下的海洋中是否有可能存在某种生命形态。
　　
　　木卫二-木星系任务
　　
　　美国航宇局和欧洲空间局目前正在共同实施“木卫二-木星系任务”。该任务由二个轨道器组成，携带多种仪器，可在木星恶劣的辐射环境下运行：美国负责木卫二探测器，它携带1台相机、1台光谱仪和一套强大的雷达系统，探测器借助此雷达系统将可以穿透木卫二的冰层，计算出冰层到底有多厚，其一部分设计目的是研究这颗卫星上的海洋的天体生物学意义，因此它将更加关注有关海洋和保持它呈液态的潮汐可挠性的直接迹象；欧洲空间局负责木卫三探测器，它也将携带1台相机、1台光谱仪、1台尘埃分析器、质谱仪或者磁力计，用于研究木卫三的表面成分及其周围的太空环境，更加关注从这颗卫星内部到它的磁气圈的地球物理过程。这2个合作的 探测器还将对木卫一和木卫四以及木星进行有限的研究。
　　“木卫二-木星系任务”的空间探测器将在7年内到达目的地。此次任务还将使用多功能放射性同位素热电式发电机。
　　一些科学家认为，地球生命源于海洋里的火山喷射口。他们猜测，由于受到木星的重力影响，木卫二也存在类似的火山活动。当木卫二围绕木星轨道从它的一侧飞往另一侧时，这颗行星会挤压木卫二，导致木卫二的核心保持熔融状态，从而引起火山活动，这就像木卫二的邻居木卫一那样。木卫一的运行轨道比木卫二更靠近木星，火山活动在它表面留下的千疮百孔不断向太空喷发出硫磺和其他化学物质。在地球上的热液喷口处也能发现很多同类化合物，而这些化合物可能与地球上的早期生命有关。木卫二-木星系任务将帮助科学家缩小可能存在生命的范围，更加清楚、更应该仔细地观察哪些地方。
　　此外，据国际文传电讯社2008年1月7日援引一位高级研究员的话说，俄罗斯计划参与欧洲的一项任务，以便研究木星的卫星木卫二，寻找简单的生命形式。俄罗斯将参与列入欧洲空间局2015年至2025年空间研究计划，这一项目以法国天文学家皮埃尔-西蒙・拉普拉斯命名。俄罗斯已经提出将在木卫二的冰外壳的一个裂缝处降落空间探测器。探测器着陆后将融化一些冰，开始寻找生命形式。如果那里有海洋，生命将会出现。在这个方面，继火星之后的木卫二可能是太阳系中最有吸引力的天体。
　　
　　研究群狼探测战术
　　
　　近年，美国还在研究以群狼战术来探测木卫二的方案，它是一项有关进行星际探测的全新理念：建造一大批尺寸仅相当于硬币、厚度与纸板相当的微型探测器编队来执行对其他星球的探测任务。在这些微型探测器的表面安装有太阳能电池板，可以获得足够的电能，维持各种设备的运行。而最有可能成为微型探测器首选探测目标的将是木卫二。届时，在微型探测器升空后，它们将首先绕地球飞行一年的时间，以便获取足够的速度飞往木星。按照设想，将会有数以千计的微型探测器有可能到达木卫二。在降落过程中，微型探测器上配备的微型火箭发动机还可不断修正其飞行轨迹。据估算，从地球飞往木星需要2年～4年的时间，在此之后，大批的微型探测器将转向木卫二。由于它们的质量非常轻，而且体积也很小，因此基本上不会在进入木卫二大气的过程中被烧毁。一旦降落成功，它们将会像雨点那样均匀地散布在木卫二表面。
　　当然，在整个飞行过程中，可能会损失掉数以百计的微型探测器，但整个任务并不会受到明显影响。在木卫二表面成功降落后，微型探测器将开始分析其大气和土壤构成。它们配备的微型传感器可通过虹吸原理提取样本。如果这些微型探测器发现生命存在的迹象，相关的信息将通过无线电信号被发送出去。
　　通过整理大量微弱的信号，科学家们得以确定出，是否有必要向木卫二发射更为先进和复杂的探测器。
　　按照设想，首批微型探测器将会在2030年前起程前往木卫二。
　　由上述可见，对于木星的探测正方兴未艾，尤其是木卫二已受到日益广泛的青睐。(下)