这张木星卫星木卫三的增强图像是由美国宇航局朱诺号航天器上的朱诺相机成像仪在2021年6月7日飞越这颗冰冷的卫星时拍摄的。该探测器传回的数据被用来探测木卫三上是否存在盐和有机物。来源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kalleheikki Kannisto?CC BY

美国国家航空航天局朱诺号任务收集的数据表明，木星最大的卫星表面可能正在冒着气泡。

美国宇航局的朱诺号探测器在木星的卫星木卫三表面发现了矿物盐和有机化合物。这一发现的数据是由航天器上的木星红外极光绘图仪(JIRAM)光谱仪在近距离飞越这颗冰冷的卫星时收集的。这一发现发表在10月30日的《自然天文学》杂志上，可以帮助科学家更好地了解木卫三的起源及其深海的组成。

比水星还大的木卫三是木星最大的卫星，长期以来一直引起科学家们的极大兴趣，因为它的冰壳下隐藏着巨大的内部海洋。美国国家航空航天局的伽利略号宇宙飞船和哈勃太空望远镜以及欧洲南方天文台的超大望远镜先前的光谱观测暗示了盐和有机物的存在，但这些观测的空间分辨率太低，无法确定。

2021年6月7日，美国宇航局的朱诺号宇宙飞船比20多年来任何一艘宇宙飞船都更接近木星冰层覆盖的卫星木卫三。不到一天之后，“朱诺号”第34次飞越木星。这个动画提供了“星际飞船船长”每次飞越的视角。对于这两个世界，朱诺相机的图像被正投影到一个数字球体上，并用于创建飞越动画。合成框架被添加，以提供对木卫三和木星的接近和离开的看法。来源:美国国家航空航天局/姓名/ SwRI / mss

朱诺号的近距离接近和发现

2021年6月7日，朱诺号以650英里(1046公里)的最低高度飞越木卫三(见上面的视频)。在最接近的时间之后不久，JIRAM仪器获得了月球表面的红外图像和红外光谱(本质上是材料的化学指纹，基于它们如何反射光)。JIRAM由意大利航天局(Agenzia Spaziale Italiana)建造，旨在捕捉从木星深处出现的红外光(肉眼看不见)，探测这颗气态巨行星云顶以下30至45英里(50至70公里)的天气层。但该仪器也被用来提供对卫星木卫一、木卫二、木卫三和木卫四(因其发现者伽利略而被统称为伽利略卫星)地形的深入了解。

这张木星卫星木卫三复杂表面的照片是美国宇航局朱诺号探测器在2021年6月近距离通过木星时拍摄的。在最接近木卫三的时候，宇宙飞船距离木卫三表面只有650英里(1046公里)。图片来源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS，图片处理由Thomas Thomopoulos完成

在飞越过程中获得的木卫三JIRAM数据获得了前所未有的红外光谱空间分辨率-每像素优于0.62英里(1公里)。有了它，朱诺号的科学家们能够探测和分析非水冰物质的独特光谱特征，包括水合氯化钠、氯化铵、碳酸氢钠，可能还有脂肪族醛。

“氨化盐的存在表明，木卫三可能在形成过程中积累了足够冷的物质来凝聚氨，”来自罗马意大利国家天体物理研究所的朱诺号合作研究员、该论文的主要作者费德里科·托西说。“碳酸盐盐可能是富含二氧化碳的冰的残留物。”

美国国家航空航天局朱诺号任务上的木星红外极光绘图仪(JIRAM)的处理数据叠加在该机构的伽利略号和旅行者号宇宙飞船的光学图像的马赛克上，显示了木星卫星木卫三上的沟槽地形。资料来源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM/布朗大学

探索其他木星世界

先前对木卫三磁场的建模表明，该卫星的赤道区域(纬度约为40度)不受木星地狱般的磁场产生的高能电子和重离子轰击的影响。众所周知，这种颗粒通量的存在会对盐类和有机物产生负面影响。

在2021年6月的飞越中，JIRAM在面向木星的半球覆盖了狭窄的纬度范围(北纬10度到北纬30度)和更广泛的经度范围(东经- 35度到东经40度)。

来自圣安东尼奥西南研究所的朱诺号首席研究员斯科特·博尔顿(Scott Bolton)说:“我们在受磁场保护的纬度上，在黑暗和明亮的地形上发现了最丰富的盐和有机物。”“这表明我们看到的是到达这个冰冻世界表面的深海盐水的残留物。”

这张木星卫星木卫二的照片是由美国宇航局朱诺号航天器上的朱诺卡成像仪于2021年10月16日从大约51,000英里(82,000公里)的距离拍摄的。图片资料:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS。图像处理:Andrea Luck CC BY

木卫三并不是“朱诺号”飞过的唯一木星星球。木卫二被认为在其冰冷的地壳下有海洋，它也受到了朱诺号的关注，第一次是在2021年10月(见上图)，第二次是在2022年9月。现在木卫一正在接受飞掠处理。下一次接近这个火山点缀的世界的计划是在12月30日，届时航天器将到达距离木卫一表面932英里(1500公里)的范围内。

参考:“朱诺号上搭载的JIRAM光谱仪观测到木卫三表面的盐和有机物”作者:Federico Tosi、Alessandro Mura、Alessandra Cofano、Francesca Zambon、Christopher R. Glein、Mauro Ciarniello、Jonathan I. Lunine、Giuseppe Piccioni、Christina Plainaki、Roberto Sordini、Alberto Adriani、Scott J. Bolton、Candice J. Hansen、Tom A. Nordheim、Alessandro Moirano、Livio Agostini、Francesca Altieri、Shawn M. Brooks、Andrea Cicchetti、Bianca Maria Dinelli、Davide Grassi、Alessandra Migliorini、Maria Luisa Moriconi, Raffaella Noschese, Pietro Scarica, Giuseppe Sindoni, Stefania Stefani和Diego Turrini, 2023年10月30日，《自然天文学》。DOI: 10.1038 / s41550 - 023 - 02107 - 5

美国宇航局喷气推进实验室(JPL)是位于加州帕萨迪纳的加州理工学院的一个分支，为圣安东尼奥西南研究所的首席研究员斯科特·博尔顿管理朱诺号任务。朱诺号是美国宇航局新边疆计划的一部分，该计划由美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心管理，隶属于该机构位于华盛顿的科学任务理事会。意大利航天局(ASI)资助了木星红外极光绘图仪。位于丹佛的洛克希德·马丁太空公司建造并运营这艘宇宙飞船。