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每日动态!6年飞40亿公里,它风驰电掣般地冲进木星,61分钟后,信号消失

2023-06-03 20:44:32 魅力科学君

长久以来,科学家们一直都想知道木星厚厚的云层之下,到底是一个什么样的世界,怎么办呢?一个最直接的方法就是,发射一个探测器直接进入木星的云层深处,进而获取到实地探测数据。

或许你不知道的是,在过去的日子里,已经有一个探测器这样做了,它就是伽利略号探测器,该探测器重约2718公斤,由一个轨道器和一个大气探测器组成,前者主要用于在轨道上对木星及其卫星系统进行观测,而后者的任务正是直接进入木星的云层深处。


(资料图)

伽利略号于1989年发射升空,在此之后,它连续利用了金星和地球的“引力弹弓”,用了6年的时间飞了大约40亿公里,最终于1995年顺利抵达木星。

1995年月13日,伽利略号携带的大气探测器成功与轨道器分离,在经过短暂的调整之后,这个探测器就一头扎进了木星。为了方便区分和描述,我们不妨将它称为“伽利略大气探测器”。

由于木星强大引力的加速作用,伽利略大气探测器的峰值速度达到了每小时17万公里!以如此高的速度,它风驰电掣般地冲进木星,随后它与木星的大气发生了剧烈的相互作用,并因此而产生了上万摄氏度的高温,不过在隔热罩的保护下,它并没有被高温烧毁。

木星的大气在加热伽利略大气探测器的同时,也会对它形成强大的阻力,进而使它的速度迅速下降,在几分钟之后,它就打开了自己的降落伞(因为此时的速度已经降到了降落伞能够承受的范围),使自己的速度进一步降低,随后在木星的大气层中慢慢地向下“飘落”。

在“飘落”的过程中,伽利略大气探测器已打开了自己携带的探测装置,开始打量着这个人类之前从未探索过的世界,并源源不断地将自己的探测数据发送到运行在木星上空的轨道器,而这些数据随后又将通过轨道器上的发射装置传回地球。

然而伽利略大气探测器的“探索木星之旅”却是短暂的,在一头扎进木星61分钟后,它的信号就消失了,为什么会这样呢?原因很简单,那就是木星的大气压会随着深度的增加而越来越强,当伽利略大气探测器下降到一定的深度之后,不断增强的大气压就会将其“压碎”。

尽管如此,伽利略大气探测器还是为我们传回了很多珍贵的数据,下面我们来看看它发现了什么。

伽利略大气探测器发现,木星大气比之前预期的更加密集,其中还含有一些丰度高到令人意想不到的元素,比如氩、氪、氙等,这说明了木星可能曾经比现在离太阳更远,因为它们需要更低的温度才能被木星大量捕获,此外,它还发现木星大气中的氦含量只有预期值的一半左右,科学家推测,这可能是因为木星在形成过程中因为某种原因(比如说大规模的天体撞击)损失了一部分氦元素。

在此次“探索木星之旅”中,伽利略大气探测器穿越了四层不同颜色和厚度的云层,发现它们由不同物质组成,最高的云层是由冰晶组成的,颜色是淡红色或白色,下面一层是由硫化铵组成的,颜色是棕色或灰色,再下面一层是由水冰组成的,颜色是白色或蓝色,最低的云层是由液态水组成的,颜色是深蓝色或黑色。

此外,它还发现云中存在着气溶胶和固体微粒,其中有一些还包含了一些有机化合物,科学家认为,它们可能是造成木星云层颜色和不透明度的原因之一。

根据伽利略大气探测器传回的探测数,木星的大气中存在着非常强烈的风暴,其风速还会随着深度的增加而不断变强,最高可以达到每小时大约1448公里。

除此之外,它还记录到大量的具有闪电放电特征的无线电信号,为我们提供了第一个直接证实木星上存在闪电风暴的证据,它发现木星上有着比地球上任何闪电都要强大得多的闪电,其释放出的能量甚至可以达到已知地球上最强闪电的1万倍以上。

值得一提的是,伽利略大气探测器大概只在木星大气层中下降了大约160公里,与之相比,木星的大气层厚度却超过了5000公里,期待在不远的未来,我们能够向木星发射更加强大的探测器,去揭开木星更多的秘密。

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