木衞三的冰和雨，冰是混合狀，雨是等離子體

根據“朱諾”號科學飛船發佈顯示了木衞三北極的圖片，天文學家根據數據分析表明木衞三兩極的冰與月球赤道的冰有不同的紅外特徵。是因為持續不斷的等離子體雨改變了冰晶的結構。

朱諾號拍攝到首張木衞三北極圖片，發現等離子體雨

朱諾號科學飛船圍繞木星及其衞星飛行多年，近期又有了新發現。朱諾號首次拍攝到了木衞三(蓋尼米得)北極的圖片，木衞三也是太陽系中最古老的天體之一。

圖片顯示，木星磁層連續不斷的等離子體雨使這顆衞星冰凍的表面發生了變化。

木衞三是一顆極為驚人的衞星。它是整個太陽系中體積最大且質量最大的衞星，直徑約5268千米(3273英里),其大小超過矮行星列表中所有的天體，甚至比水星還要大（但質量比水星小，水星的密度高，就像一顆水果蛋糕行星）。

木衞三的最外層覆蓋着水冰和硅酸岩石組成的冰凍外殼，中間層是液態海洋，核心是液態金屬。其核心使木衞三區別於其他衞星——它是太陽系中唯一擁有獨立磁層的衞星，磁層由其液態核心的對流產生。

由於木衞三的運行軌道在木星的磁場內，所以木衞三的磁層嵌在木星的磁場內，從而使等離子體粒子——主要為電子產生了壯觀而劇烈的等離子體波，這些粒子沿着複雜的磁場加速。

在磁場內加速的粒子也產生了另一種現象——極光。在地球上，這樣的粒子上升至極地區域，與大氣層中的原子相互作用，形成了驚豔的燈光秀。

雖然木衞三的大氣層較為稀薄，但其表面上空有大量的等離子體,由JIRAM最新拍攝的紅外照片可以清晰地看到連續不斷的等離子體雨。

來自意大利國家天體物理研究所的行星科學家Alessandro Mura 是朱諾號的聯合調查人員，他説：“根據JIRAM提供的數據表明，等離子體雨使木衞三北極地區及其周圍的冰發生變化。通過朱諾號我們第一次瞭解到這種現象，看到了木衞三北極的全景。

木衞三的兩極地區都有冰，與赤道冰層的紅外成像特點不同，通過數據分析顯示，這正是由於等離子體雨改變了冰晶體的結構。

在地球表面，以及大部分木衞三的表面，冰的分子大多是排列整齊的六邊形結構，但在一定條件下,這種有序的結構會被破壞，從而形成結構凌亂的無定型冰。這種冰在地球上很罕見，但在太空,星際塵雲，彗星以及冰凍天體中卻普遍存在。

木衞二（歐羅巴），木衞四（卡利斯托）和木衞三（蓋尼米得）表面都有冰層覆蓋，但他們的冰剖面各不相同，分別呈無定型狀、晶狀和混合狀。

研究發現這或許與距離木星遠近有關。木衞二距離木星最近,因此木星磁層產生的輻射帶對木衞二的輻射最強，木衞四距離最遠，所以受到的輻射最小。

（圖片來自：NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM)

木衞三在兩者之間,科學家曾預測木衞三的磁場會將輻射引向兩極，因此無定型冰會大量集中在兩極區域。

朱諾號傳送回來的數據已經證明了這一觀點。JIRAM團隊認為，由於帶電粒子對極地區域持續撞擊，冰無法形成晶狀結構。

未來，朱諾號的觀測將會進一步揭開這一奇異現象的奧秘。雖然朱諾的首要任務是觀測木星，但是更多專項任務正在規劃中。歐空局計劃於2022年發射軌道衞星“木星冰衞星探測器（JUpiter ICy moons Explorer, JUICE）”，用於探測木衞三，木衞二以及木衞四。

這些對比觀測相較於只觀測木衞三而言，將會獲得更多有關木衞三冰面的信息，使科學家進一步探索木星輻射帶的對木星衞星的影響。

BY: MICHELLE STARR

FY: 夏月星夕

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