美国宇航局的“朱诺号”探测器捕捉到木星冰冷的卫星木卫二的迷人高分辨率图像

熊明青

2022年9月29日，当航天器飞过月球时，朱诺号拍摄到了木卫二。（图片来源：美国国家航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院/SwRI/MSSS。图片处理：比约恩·琼森（CC BY 3.0））

据美国太空网（Keith Cooper）：2022年9月，当美国国家航空航天局的“朱诺”号宇宙飞船最接近木星的卫星木卫二时，它不仅捕捉到了与世界深层地下海洋相连的盐水袋的证据，还捕捉到了高耸的水蒸气羽流形成的潜在伤痕，并在相机上捕捉到了这一证据

朱诺号任务的大部分图像是由一种名为JunoCam的仪器拍摄的，科学家们透露，当木卫二在355公里（220英里）的高度掠过冰冷的月球时，该仪器能够拍摄到四张木卫二表面的高分辨率图像。该航天器还利用其恒星参考装置（SRU）来帮助朱诺号导航，该装置通常用于对微弱恒星进行成像。然而，在这种情况下，SRU的微光能力被调整为拍摄木卫二夜晚的一张照片。这是只在木星云顶反射的光下发光的一侧——我们称之为“木星发光”

SRU发现了一个不寻常的特征，因为它的形状而被戏称为“鸭嘴兽”。从形式上讲，这就是所谓的混乱地形——由冰块、山脊、山丘和红棕色污渍组成。自旅行者号任务以来，木卫二表面就出现了混沌地形的图像，行星科学家怀疑这些区域可能是盐水液体渗入表面，部分融化冰壳的区域。



2022年9月29日，“朱诺”号宇宙飞船飞越月球时拍摄的木卫二的完整图像。（图片来源：Bj?rn Jónsson（CC BY 3.0））

鸭嘴兽体型巨大，跨度37公里乘67公里（23英里乘42英里）。由于木卫二结冰的表面往往会在地质上较短的时间内使其光滑，从而抹去陨石坑等表面特征，因此鸭嘴兽一定是木星上最年轻的特征之一。

美国国家航空航天局喷气推进实验室SRU首席联合研究员Heidi Becker在一份声明中表示：“这些特征暗示了木卫二目前的表面活动和地下液态水的存在。”。贝克尔接着表示，鸭嘴兽将是美国国家航空航天局今年晚些时候发射的木卫二快船任务和已经在前往木星的欧洲木星任务的主要目标。

鸭嘴兽以北50公里（31英里）处可能有更令人兴奋的特征：一组双脊，两侧是表面的深色斑点。这种特征以前在木卫二的其他地方也有发现，被认为是向太空喷射的水蒸气羽流的起源点，达到200公里（120英里）的高度。

自2012年哈勃太空望远镜首次观测到这些难以捉摸的羽状物以来，这些羽状物一直备受争议。然而，与土星的卫星恩克拉多斯不同的是，在那里羽状物是可预测和常见的，木卫二的羽状物有点斑点，这导致一些研究人员怀疑木卫二上是否存在羽状物。沟槽的发现，有点类似于世界羽状物的起源点——将为木卫二快船和JUICE在寻找木卫二羽状物时提供目标区域。



SRU仪器的Platypus视图（右下角形状怪异的特征）。它上面是一对山脊，被认为与低温火山羽流有关。（图片来源：美国国家航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院/SwRI）

然而，朱诺也发现了有力的证据，证明这些特征以及整个表面在朱诺隐喻的脚下正在发生变化。科学家称之为“真正的极地漫游”，这意味着极地的地理位置在月球上蜿蜒而行，因为冰壳实际上漂浮在地下的全球海洋上。

亚利桑那州行星科学研究所的朱诺号联合研究员Candy Hansen说：“如果木卫二的冰壳与岩石内部脱钩，导致外壳上的高应力水平，从而导致可预测的断裂模式，那么就会发生真正的极地漂移。”。

朱诺将这些断裂模式成像为20公里至50公里（12英里至31英里）大小的陡峭壁、不规则形状的凹陷。

汉森说：“这是首次在（木卫二的）南半球绘制出这些断裂模式，这表明真正的极地漂移对木卫二表面地质的影响比之前发现的更广泛。”。

JunoCam在飞越过程中拍摄的木卫二图像的结果于3月发表在《行星科学杂志》上，SRU的结果于2023年12月发表在JGR Planets杂志上。