NASA"朱诺"号探测任务在木卫三上发现有机物

这张木卫二卫星木卫三的增强图像是美国宇航局朱诺号航天器上的朱诺相机（JunoCam）在2021年6月7日飞越这颗冰冷的卫星时获得的。这次飞越的数据被用来探测木卫三上是否存在盐类和有机物。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kalleheikki Kannisto © CC BY

这些发现有助于科学家更好地了解木卫三的起源及其深海的组成，已于10月30日发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）杂志上。

木卫三比水星还大，是木星最大的卫星，由于其冰冷的外壳下隐藏着巨大的内部水海洋，长期以来一直引起科学家们的极大兴趣。美国宇航局的伽利略飞船和哈勃太空望远镜以及欧洲南方天文台的甚大望远镜之前进行的光谱观测暗示了盐和有机物的存在，但这些观测的空间分辨率太低，无法做出判断。

2021 年 6 月 7 日，NASA 的朱诺号航天器比二十多年来任何航天器都更接近木星的冰封卫星木卫三。不到一天后，朱诺号第34次飞越木星。这段动画以"星舰舰长"的视角展示了每次飞掠的过程。对于这两个世界，朱诺相机的图像被正投影到一个数字球上，并用来制作飞越木星的动画。还添加了合成帧，以提供木卫二和木星接近和离开的视图。资料来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

朱诺号的接近和发现

2021年6月7日，朱诺号以650英里（1046公里）的最低高度飞越木卫二（见上图视频）。在最接近时之后不久，JIRAM 仪器获取了月球表面的红外图像和红外光谱（可以被看成是物质的化学指纹，基于它们如何反射光线）。JIRAM由意大利航天局（Agenzia Spaziale Italiana）建造，旨在捕捉木星内部深处发出的红外光（肉眼不可见），探测气态巨行星云顶下30至45英里（50至70公里）的气象层。不过，该仪器也被用来深入了解木卫一、木卫二、木卫三和卡利斯托四颗卫星（因发现者伽利略而被统称为伽利略卫星）的地形。

这幅木星卫星木卫三复杂表面的图景来自美国宇航局的朱诺号（Juno）任务，它于 2021 年 6 月近距离通过木卫三。在最接近时，航天器距离木卫三表面仅 650 英里（1046 公里）。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, 图片处理：Thomas Thomopoulos

飞越过程中获得的木卫三JIRAM数据达到了前所未有的红外光谱空间分辨率--每像素优于0.62英里（1公里）。有了这些数据，朱诺号的科学家们就能够探测和分析非水冰物质的独特光谱特征，包括水合氯化钠、氯化铵、碳酸氢钠以及可能的脂肪醛。

来自意大利罗马国家天体物理研究所的朱诺号联合研究员、论文第一作者费德里科-托西（Federico Tosi）说："氨化盐的存在表明，木卫三可能积累了足够冷的物质，在其形成过程中凝结了氨。碳酸盐可能是富含二氧化碳的冰的残留物。"

NASA"朱诺"号任务所搭载的"木星红外极光成像仪"（JIRAM）光谱仪的处理数据叠加在该机构的"伽利略"号和"旅行者"号航天器的光学图像的马赛克上，显示了木星卫星木卫二上的沟槽地形。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/布朗大学

探索其他类木行星

此前对木卫三磁场的建模确定，木卫三的赤道地区（纬度约为40度）受到木星地狱磁场产生的高能电子和重离子轰击的屏蔽。众所周知，这种粒子流的存在会对盐类和有机物产生负面影响。

在2021年6月的飞越过程中，JIRAM覆盖了木星半球较窄的纬度范围（北纬10度至北纬30度）和较宽的经度范围（东经负35度至东经40度）。

来自圣安东尼奥西南研究所的朱诺号首席研究员斯科特-博尔顿（Scott Bolton）说："我们在受磁场保护的纬度的黑暗和明亮地形中发现了最丰富的盐类和有机物。这表明我们看到的是到达这个冰冻世界表面的深海盐水的残余物。"

这张木卫二的照片是由美国宇航局朱诺号飞船上的朱诺相机成像仪于2021年10月16日从大约5.1万英里（8.2万公里）的距离上拍摄的。图片来源：图片数据： NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. 图片处理：Andrea Luck CC BY Andrea Luck CC BY

朱诺号飞过的木卫二世界不止木卫三。被认为在冰壳下蕴藏着海洋的卫星木卫二也在朱诺的注视之下，先是在2021年10月（见上图），然后在2022年9月。现在，木卫一也将接受检阅。下一次近距离接近这个火山遍布的世界的时间是 12 月 30 日，届时宇宙飞船将距离木卫二表面 932 英里（1500 公里）。