这是NASA的朱诺号木星探测器拍下的照片：木星的卫星木卫一在木星云层上投下一片阴影。木卫一是一个火山世界，每42小时绕木星一周。
摄影：NASA/JPL-CALTECH/SWRI/MSSS,KEVINM.GILL
撰文：NADIADRAKE
在围绕木星运行了5年后，NASA的朱诺号木星探测器正在进入木星系统的中心。
朱诺号木星探测器在4年时间里围绕木星运行了42圈，这之后，它将进入一个危险恶劣的环境中，同时带来三个外星世界壮观的风景。朱诺号已经准备好了，它身披“钛装甲护盾”，可以应对强辐射；在这次勇敢的旅程中，远方的地球团队将一路相随。
“我非常激动，能设计出这个方案，我真的很兴奋，”朱诺号的首席研究员、西南研究院的ScottBolton说：“这是一个具有创造性的想法，从仅围绕木星运行的木星轨道器，转变成全系统探测器。”
朱诺号继续将观测木星系统，同时围绕木星运行的轨道将紧缩，越来越靠近太阳系最大的行星，同时也会看到木星最迷人的三颗卫星。
在NASA的朱诺号木星探测器拍摄的这张照片中，木卫一从木星上空冉冉升起。木卫一比月球略大，是太阳系里火山活动最活跃的星球。
摄影：NASA/JPL-CALTECH/SWRI/MSSS,GERALDEICHSTDTANDJUSTINCOWART
今年6月，这艘太阳能航天器将与太阳系里最大的卫星：木卫三擦肩而过；接下来，年，它将拜访冰封的海洋世界木卫二，这里可能有生命存在；最后，朱诺号将勇敢地靠近木星，与木卫一打个照面，这颗卫星火山活动活跃，覆盖着含硫物质的霜。自年伽利略号探测器任务结束后，这是人类近20年来首次近距离观察这些卫星，研究外太阳系难以捉摸的冰封世界的科学家也因此雀跃不已。
“我一直想让‘#行星被高估’这个标签成为热门话题，”行星科学研究所负责研究木卫一的JulieRathbun说：“天然卫星和人造卫星更有趣。”
除了研究这三颗卫星，朱诺号还将仔细观察木星环，并多次穿过木星环本身。这些光环黑暗又弥散，不如土星环那么壮观，科学家对它们知之甚少。
“外太阳系的任务很罕见，我们能利用这艘宇宙飞船真是太好了，”喷气推进实验室CynthiaPhillips说：“这基本上是一个全新的任务。”Phillips负责研究外太阳系的冰卫星。
围绕木星五年
年，朱诺号发射升空，年7月4日，进入木星轨道。这个探测器的首要目标包括研究木星的重力、磁场、大气和内部情况。
朱诺号以朱庇特之妻的名字命名，为木星拍下了精美的照片，并因此享誉世界。几个世纪以来，远方的我们一直看到巨大的漩涡从行星表面掠过。但通过朱诺号上的相机镜头，近距离观察，我们发现木星就像一幅水彩画世界，在之前从未见过的两极附近，有无数旋转和聚集的气旋。
除了薄薄的木星环系统外，这颗行星周围还围绕着约79颗卫星，包括3年前偶然发现的12颗。其中最大的四颗卫星，被称为伽利略卫星，17世纪初由意大利天文学家伽利略·伽利莱最先发现，最初他误以为它们是恒星。现在，木卫三、木卫四、木卫二和木卫一成了太阳系里最迷人的地方，虽然很少有航天器能够近距离研究它们的细节。年，两艘旅行者号探测器飞过木星；从年开始，伽利略号探测器对木星系统进行了8年调查。
“关于这些伽利略卫星，我们掌握的数据是如此至少，这仍让我感到震惊，”Rathbun说。
朱诺号向内飞行的第一个目标是木卫三。这是一颗巨大的卫星，直径超过公里，比水星还要大，每小时绕木星一周。6月7日，朱诺号将首次近距离经过这个多坑的世界。和所有的伽利略卫星一样，木卫三（Ganymede）也是以神话中朱庇特的一位情人命名的。
“木星系统规模巨大，”Phillips说：“在木星轨道上，并不意味着木卫一、木卫二或木卫三就在附近。”
木卫三最奇怪的地方在于，它是太阳系里唯一一颗自己产生磁场的卫星；科学家认为，这种现象源于液态核心搅动，就像地球一样。
“这只是一种假设，我们不确定，”Phillips说。我们也不清楚，在太阳系漫长的历史中，木卫三如何保持固有的磁性，而其他天体，比如月球和火星，在几十亿年前失去了磁场。
科学家还推测，在木卫三满是坑洞的冰壳下，是一片全球海洋；朱诺号的观测结果将有助于绘制冰壳，并探测薄弱点。最终，朱诺号在木卫三的引力作用下，将绕木星的轨道缩短10天，从而向木卫二和木卫一靠近。
年9月，朱诺号将飞掠木卫二；这颗卫星被认为是太阳系内最有可能发现外星生命的地方之一。作为伽利略卫星中最小的一个，木卫二是一个真正的水世界：纵横交错的冰壳下，是一片含有盐分的全球海洋，水量超过地球上所有的海洋。
科学家推测，这片外星海洋中包含了我们所知的生命进化和繁荣的所有必备元素：水、能源和基本化学元素。但我们不知道木卫二是否有人居住，直到我们派出探测器飞到足够近的地方，寻找生命的迹象。NASA计划在未来15年左右的时间里，开始“木卫二快艇”任务，驶向外太阳系。
明年，朱诺号将三次飞掠木卫二，寻找水蒸气羽流和间歇泉的迹像，天文学家称，木卫二上正在发生这种现象，至少偶尔会发生。
“争论很多，”Phillips说：“所以如果有另一艘探测器在那里，只是看一看——有什么可疑之处吗？这真的很重要。”
朱诺号还将扫描冰壳，搜寻特别薄弱的地方，或者地壳中可能存在液态水的地方。这些地点会让未来的探测机器人更容易收集海底样本。在扫描星球表面的同时，朱诺号还将绘制人类从未见过的木卫二极点地图。
“通过绘制木卫二这些未曾见过的部分，我们可以组合成一张全球地图，”Phillips说：“这和火星不一样，我们已经进行了无数次任务。”
朱诺号飞过木卫二时，轨道会再减少5天。绕木星一周的时间缩短至38天，朱诺号将进入地狱般的木卫一。
木卫一上有多座活火山，是太阳系里火山最多的地方。年，NASA的新视野号探测器快速飞掠木星时，发现了巨大的火柱，高达公里。
木卫一紧挨着木星，是最棘手、最危险的目的地之一。它距离木星很近，每42小时绕木星一周，因此环境极其恶劣。在木星和木卫二的引力之下，这颗卫星本身被加热、挤压和拉伸，这也解释了它为何极度活跃。年，朱诺号将11次近距离飞掠木卫一，Rathbun希望在此期间能看到一些剧烈活动，比如新视野号捕捉到的特瓦史塔火山口的爆发。
“每当附近有什么东西时，特瓦史塔总会活跃，”Rathbun开玩笑说。木卫一总有火山喷发。抛射出来的物质被木星的引力所捕获，转变成这颗行星巨大的极光——极点会出现漩涡状的、鲜艳的紫外光，类似于地球南北极的极光。
就像木卫二和木卫三一样，人类对木卫一的近距离观测并不多。伽利略号探测器任务结束后，我们收集的关于木卫一的大部分信息来自地球上的望远镜。
“每一次观察都会发现新东西，尤其是木卫一，我们必须尽可能多地去观察，”Rathbun说。
不同于地球上的火山，木卫一的火山随机分布在星球表面，这种模式让科学家开始思考岩浆库和内部热量的问题。Rathbun说，高纬度的火山似乎与靠近赤道的那些不同，喷发不那么频繁，但更剧烈。
Rathbun说，听到飞掠木卫一的计划时，她“兴奋得上蹦下跳”，“我们终于可以好好观察极点的火山了！”
Bolton说，朱诺号可以帮助科学家弄清楚木卫一的火山是否源自全球岩浆海洋，还是说更小、更分散的岩浆库导致了局部爆发。他不担心朱诺号距离木星太近，或是要穿过薄薄的木星环。如果说有探测器能在木星的强烈辐射或者与光环的粒子碰撞后幸存下来，那一定是朱诺号。
“我们把它打造得像一辆装甲坦克，”他说：“这层装甲看起来还挺不错。”
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