在人类探索宇宙的征程中,NASA的朱诺号探测器无疑是一位功勋卓著的“先锋”。自进入木星轨道以来,它已坚守九年,凭借一系列震撼发现,彻底改写了人类对这颗气态巨行星的认知。
在朱诺号抵达之前,人类对木星的了解大多停留在表面观测。这颗距离地球最近时也有6亿多公里的气态巨行星,被厚厚的云层包裹,两极区域更是从未有过清晰的观测记录。朱诺号的到来,如同拨开迷雾,让木星的神秘面纱逐渐被揭开。
朱诺号能完成如此壮举,科研团队的精妙设计功不可没。其项目总耗资11亿美元,与耗资25亿美元的好奇号火星车、39亿美元的卡西尼号土星探测器相比,走的是精打细算的路线。为了控制成本,它采用了自旋稳定技术,巡航阶段每分钟自转一圈,科学探测阶段提升至每分钟两圈,无需昂贵的反应轮就能保持稳定,还能让仪器实现360度全方位扫描。它的主体是六边形箱体,外接三片长达9米的太阳能电池板,尽管在木星轨道的发电功率仅480瓦,却足以支撑设备运转。木星周围辐射强度超乎想象,为保护核心系统,朱诺号配备了重达500公斤的钛合金防护舱,将所有CPU和关键电路置于其中。这层“保命符”极为关键,若没有它,电子设备几小时内就会被辐射摧毁。值得一提的是,科研团队还巧妙地将导航相机“一物两用”,使其成为辐射探测器。他们发现高能粒子穿过相机感光元件会产生微小闪光,通过统计闪光次数就能绘制三维辐射地图,这一细节里的巧思,让朱诺号在低成本下实现了更多探测目标。
朱诺号最令人惊叹的发现,当属木星两极的气旋体系。它的轨道设计极为特殊,是极扁长的椭圆形,近木点距离木星表面仅5000公里,远木点则有188万公里,如此设计能尽量缩短在辐射带的穿行时间。借助这一轨道优势,朱诺号拍下了清晰的极地照片:北极有9个气旋组成的体系,8个小气旋环绕着直径4000公里的主气旋;南极则是一个中央气旋,周围环绕着5个小气旋。这些气旋稳定性极强,主气旋风速高达360公里/小时,中心点偏移却不超过100公里,与地球上不断移动的台风截然不同。更特别的是,它们是冷核气旋,顶部温度低至零下90℃,比周围大气低11℃,中心气流下沉,与地球台风中心温度高、气流上升的特点恰好相反。2025年12月,NASA官网发布的最新观测数据显示,这些气旋的稳定状态已持续9年,依旧没有明显移动迹象。
除了核心和气旋,朱诺号还揭开了木星极光的奥秘。地球极光由太阳高能粒子激发,多为绿色,但木星极光源于自身能量,即便太阳熄灭也能持续存在,且主要集中在紫外、红外及X射线波段。研究发现,木星极光的X射线来自木卫一的贡献。木卫一火山活动频繁,喷发出的二氧化硫被木星磁场电离俘获,形成等离子圆环。木星核心的混沌结构让磁场极不稳定,产生的电磁离子回旋波会和等离子圆环发生共振,使部分离子冲向两极,与氢原子碰撞后释放X射线,呈现出每几十分钟闪烁一次的脉冲状。
原本设计寿命仅到2017年的朱诺号,因状态极佳被多次延长任务期限。2025年11月,NASA官方宣布,朱诺号完成了对木卫四的近距离探测,从距离表面仅1200公里的地方掠过,收集了关于木卫四冰层厚度和内部结构的数据。此前,它还近距离探测过木卫三。这些探测数据正在逐步传回地球,为研究木星卫星的地质活动和潜在宜居环境提供了关键素材。











