美国宇航局对木星的朱诺任务是在我们的世界范围内首次明确发现内部磁场随时间变化,这种现象称为长期变化。朱诺确定天然气巨头的长期变化很可能是由行星的深大气压驱动的。
这一发现将有助于科学家进一步了解木星的内部结构 - 包括大气动力学 - 以及地球磁场的变化。关于这一发现的论文今天发表在“ 自然天文学 ”杂志上。
“数十年来,行星科学家的愿望一直存在于世俗变异之中,”来自圣安东尼奥西南研究所的朱诺首席研究员斯科特博尔顿说。“这一发现只能发生在Juno非常精确的科学仪器和Juno轨道的独特性质之上,当它从一极移动到另一极时,它在地球上的位置很低。”
表征行星的磁场需要进行近距离测量。朱诺科学家将美国宇航局过去任务中的数据与木星(先锋10和11,旅行者1和尤利西斯)的数据进行了比较,得到了木星磁场的新模型(称为JRM09)。新模型基于朱诺在木星的前八次科学通过期间使用其磁力计收集的数据,该磁力计是一种能够生成详细的磁场三维地图的仪器。
科学家们发现,从先锋航天器提供的第一个木星磁场数据到朱诺提供的最新数据,这个领域的变化很小但却截然不同。
马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的Juno科学家Kimee Moore说:“像木星的磁场那样巨大的变化,发现像这些变化一样微小的东西是一个挑战。” “长达四十年的特写观测基线为我们提供了足够的数据来证实木星的磁场确实会随着时间的推移发生变化。”
一旦朱诺团队证明确实发生了长期变异,他们就试图解释这种变化可能会如何发生。木星的大气(或纬向)风的运行最能解释其磁场的变化。这些风从行星表面延伸到超过1,860英里(3,000公里)深,行星的内部开始从气体变为高导电液态金属。他们被认为会剪切磁场,拉伸它们并将它们带到行星周围。
木星的长期变化与地球上的大蓝点无关,这是木星赤道附近强烈的磁场。大蓝色斑点与其强大的局部磁场以及纬度强的纬向风相结合,导致了木星世界中最大的长期变化。
“令人难以置信的是,一个狭窄的磁性热点,即大蓝点,几乎可以对木星的所有长期变化负责,但数字证实了这一点,”摩尔说。“随着对磁场的这种新认识,在未来的科学过程中,我们将开始创建一个木星的长期变化的行星地图。它也可能有科学家研究地球磁场的应用,这仍然包含许多需要解决的谜团。”