朱诺号重磅发现木星大气水含量高达0。25，是太阳的3倍

　　美国宇航局朱诺号任务首次提供了关于木星大气中水含量的科学结果，其研究发现发表在《自然天文学》期刊上，朱诺号研究结果估计：在木星赤道，含量水约占木星大气中分子的0。25，这几乎是太阳的三倍。这也是自1995年美国宇航局（NASA）伽利略号任务提出：木星与太阳相比可能非常干燥（比较不是基于液态水，而是基于太阳中存在的氧和氢）以来：
　　朱诺号是关于木星这个气体巨星丰富水的第一次发现。几十年来，对木星大气中水总量的准确估计，一直是行星科学家愿望清单上的一个问题：这个气态巨星中的数字，代表了我们太阳系形成之谜中缺失的关键一块。木星可能是第一颗形成的行星，它含有大部分没有并入太阳的气体和尘埃。关于其形成的主要理论，依赖于行星吸收的水量。水的丰富程度，对木星这颗气态巨星的气象学和内部结构也有重要影响。
　　虽然旅行者号和其他航天器在木星上探测到闪电（一种通常由湿气助长的现象）暗示着水的存在，但对木星大气层深处水量的准确估计仍然难以捉摸。1995年12月，在伽利略号探测器在木星下降过程中停止发射57分钟之前，它向下发射了光谱仪测量这颗气体巨星大气中的水量，深度约为75英里（120公里），那里的大气压达到了每平方英寸约320磅（22巴）。
　　研究这些数据的科学家发现水量比预期少了十倍，这让他们感到沮丧。更令人惊讶的是：伽利略号探测器测量到的水量，在测量到的最深处似乎仍在增加，远远低于理论表明大气应该充分混合的地方。在混合良好的大气中，整个区域水分含量是恒定的，更有可能代表木星全球平均水平；
　　换句话说，它更有可能代表全球范围的水。当与地面望远镜同时获得的红外图像结合时，结果表明探测器可能只是运气不佳，对木星上一个异常干燥和温暖的气象点进行了采样。圣安东尼奥西南研究所的朱诺首席研究员斯科特博尔顿（ScottBolton）说：就在我们认为已经搞清楚事情的时候，木星提醒我们还有很多东西要学。
　　朱诺号令人惊讶地发现，即使在云顶之下，大气也没有很好地混合，这是一个我们仍在努力解开的谜团，没有人会猜到，水在整个星球上可能是如此多变。朱诺号是一艘旋转的太阳能航天器，于2011年发射升空。由于伽利略号探测器的经历，该任务寻求获得这颗大星球上大片区域的水丰度读数。朱诺号的微波辐射计（MWR）是一种新型深空行星探测仪器，它使用六个天线同时测量多个深度的大气温度。
　　微波辐射计利用水吸收特定波长的微波辐射这一事实，这与微波炉快速加热食物的技巧相同。测量的温度被用来限制深层大气中水和氨的数量，因为这两个分子都吸收了微波辐射。朱诺号科学团队使用了朱诺号头八次科学飞越木星时收集的数据产生了这些发现，最初集中在赤道地区，因为那里的大气看起来比其他地区混合得更好，甚至在深度上也是如此。从朱诺号轨道上，辐射计能够从比伽利略号探测器更深的地方收集到木星大气层数据。
　　深度达93英里（150公里），那里的压力达到了大约480磅平方英寸（33巴）。加州大学伯克利分校的朱诺科学家程里说：我们发现木星赤道的水，比伽利略探测器测得的要大。由于木星的赤道地区非常独特，需要将这些结果与其他地区的水量进行比较。朱诺号53天轨道正如预期的那样缓慢地向北移动，每一次飞越都会使更多的木星北半球变得更加清晰。
　　科学团队渴望了解大气水分含量如何随纬度和地区的变化而变化，以及富含气旋的两极，能告诉科学家关于这个气体巨星全球水资源丰度的什么信息。朱诺号第24次科学飞越木星发生在2020年2月17日，下一次科学飞越发生在2020年4月10日。每一次科学飞跃都是一次发现的事件，飞跃木星，总会有新的东西被发现。同时朱诺号给我们上了重要的一课：我们需要与一颗行星近距离、私密地接触，以检验科学研究理论。
　　博科园研究来自：NASAJPL喷气推进实验室
　　参考期刊《自然天文学》
　　DOI：10。1038s4155002010093
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