朱诺号全方位探索木星,它的神秘何时才能揭晓

 新闻资讯     |      2019-11-09 12:45

当它抵达木星的那一刻,它就已经成为了历史上第二个去往气态巨行星的长期任务。在这过程中,它会获得有关于木星的组成、气候模式、磁场和重力场以及木星形成历史的信息。

在这次历史性的会面发生前,欧洲南部天文台利用这次机会发布了一些壮观的木星红外线影像。用超大型望远镜拍摄的这些影像是形成这颗星球高分辨率地图的活动的一部分,也为朱诺号在这次任务提供了预演。

由莱斯特大学利·弗莱彻博士领导的欧洲南部天文台团队使用了中红外(VISIR)VTL成像仪和光谱仪,他们希望绘制行星的努力的成果能增进我们对木星大气的了解。当然,随着朱诺号的更多观测数据,有些人会想要知道这些努力是否必须。

图解:利用超大型望远镜获得的图像,ESO团队设法获得了木星大气的详细红外图像。图片来源:欧洲南部天文台/G. 胡德波尔

毕竟,像超大型望远镜这样的地基望远镜要被迫应对天基探测器无法克服的局限性。其中包括来自不断变化的大气干扰,更不用提地球与不明物体之间的距离了。但实际上,朱诺号的任务和类似的地面行动通常是高度互补的。

例如,在当年,当朱诺号靠近目的地时,木星的大气发生了一些重大的变化。绘制这些对于朱诺号来说很重要,它试图窥视木星厚厚的云层下,来辨别其下方到底正在发生着什么。总之,我们对木星不断变化的大气了解得越多,就越容易来解读朱诺号的数据。

“ 这些地图有助于为朱诺号在未来几年见证的场景做好准备。通过在红外光谱中对不同波长的观测,我们可以将能量和物质如何通过大气向上传输的三维图像拼凑在一起。”

与所有地面工作一样,欧洲南部天文台活动-包括使用夏威夷和智利的几台望远镜,以及来自世界各地的业余天文学家的贡献,也面临着一些严峻的挑战(像是前面提及的干扰)。但是,团队使用了一种名为“幸运成像”的技术来拍摄木星湍流大气的惊人快照。

图解:此视图将来自VISIR的木星的幸运成像红外波段视图(左)与大约同一时间可见光中非常清晰的业余图像(右)进行了比较。图片来源:ESO / LN Fletcher / Damian Peach

这归结为以非常短的曝光拍摄了许多图像序列,从而产生了数千个单独的帧。那些幸运的帧,就是那些图像受大气湍流影响最小的帧会被选中,而其余帧则被丢弃。这些被选中的帧被对齐和组合在一起产生了最终的图片,如上面展示的这一个。

除了提供对朱诺号的任务有用的信息之外,欧洲南部天文台活动有超出基于太空任务的价值。正如ESO地面行动负责人格伦·奥尔顿所解释的那样,这样的观测非常有价值,因为它们有助于增进我们对行星整体的了解,并为来自世界各地的天文学家提供合作的机会。

“在一个有业余和专业的天文学家的国际性团队的共同努力下,过去的八个月中他们为我们提供了不可思议的丰富的数据集”,他说。“连同来自朱诺的成果,特别是VISIR数据集将允许研究人员将木星的全球热构造,云层和气态物质的分布进行定义。”