在太阳系的行星中,木星作为气态巨行星,其内部结构从气体过渡到液态氢,再到金属氢,最终到达可能是热的、致密的金属液体和固体混合物的核心。木星没有坚实的地面,没有像地球草地或泥土一样可供行走或飞船降落的表面,那人类探测器如何探索这颗神秘星球呢?
从地球大气层顶部下降,气压会不断增大。木星也是如此,从其主要由氢和氦组成的大气层顶部附近开始,越深入,压力越大。当下降1000英里(1600公里),炽热、稠密的气体开始变成液态氢,形成太阳系中最大的海洋,再向下行驶20000英里(约32000公里),氢气变成流动的液态金属 。这些层的过渡是渐进的,不存在尖锐边界、固体材料或表面。
1973年12月,“先驱者10”号探测器从距离木星约13万千米处飞过,成为首个从较近距离拍摄木星的人类探测器。而“朱诺”号是迄今距离木星最近的探测器,它利用木星的磁场、引力场及天然出现的电磁波来研究木星神秘内核,还首次为木星极地拍照,并对木星北极光进行深入研究。“朱诺”号采用了特殊策略,它精心选择了一条可以避开强辐射区域的椭圆形极地轨道,最近离木星云层不到5000公里,远木点高度约为1.88万公里。此外,它还采用钛合金防辐射屏蔽装置,将中央控制系统、数据处理设备等20个重要电子设备罩住,使其免受辐射影响 。
虽说是“登陆”木星,但探测器并不会像在月球表面着陆那样,有实际的着陆动作。科学家通过探测器飞掠木星或者环绕木星飞行,利用各种科学仪器来探测木星。比如,通过分析探测器在木星引力场中的轨道变化,研究木星的质量分布和内部结构;借助探测器搭载的光谱仪等设备,分析木星大气的成分、温度、压力等物理参数;利用成像设备拍摄木星及其卫星的照片,帮助我们直观了解木星的外观和表面特征。
人类探索木星的旅程,每一次新发现都让我们对这颗气态巨行星以及太阳系的演化有了更深刻认识,未来随着科技不断进步,我们有望揭开更多木星的奥秘 。
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