去年春天，美国西南研究院(Southwest Research institute)领导的一架观测极光的仪器在朱诺号宇宙飞船上偶然发现了木星云层上方的一道亮光。紫外光谱仪(UVS)小组研究了数据，确定他们捕获了一个火流星，这是一种非常明亮的流星体在这颗气体巨星的上层大气中爆炸。天富是做什么的？

 

“木星每年遭受的撞击数量巨大，比地球多得多，所以撞击本身并不罕见，”SwRI的罗希尼·贾尔斯博士说，他在《地球物理研究快报》上概述了这些发现的论文的第一作者。“然而，它们的寿命很短，所以相对来说不太常见。只有更大的撞击才能从地球上看到，你必须很幸运地在正确的时间用望远镜对准木星。在过去的十年里，业余天文学家已经成功捕捉到了六次对木星的撞击。”

 

自从朱诺号于2016年抵达木星以来，当探测器每53天侧翻一次接近木星表面时，uv就被用来研究木星极光的形态、亮度和光谱特征。在30秒的自转过程中，uv可以观察到地球的一片区域。紫外探测仪器偶尔会观测到极光区以外短暂的局部紫外线辐射，包括2020年4月10日的一次奇异事件。

 

木星火流星

 

SwRI的科学家研究了“朱诺”探测器于2020年4月10日拍摄到的区域，确定了一颗大型流星体在木星上层大气中爆炸，形成了一个明亮的火球。这幅紫外扫描图包括了木星北部椭圆形极光的一部分，呈现纯绿色，代表氢的排放。相比之下，亮点(见放大图)大多呈黄色，表明在较长的波长上有明显的辐射。信贷:SwRI天富是做什么的？

 

”这个观察是一个小快照时间——朱诺是一个旋转的航天器,和我们的仪器观察到那时地球上仅为17毫秒,而我们不知道发生了什么外面的明亮的闪光时间框架,”吉尔说,“但我们知道,我们没有看到它在早期旋转或稍后的旋转,所以它一定是非常短暂的。”

 

在此之前，uv已经观测到11次持续1到2毫秒的短暂闪光。它们被确定为短暂发光事件(TLEs)，一种由闪电引发的高层大气现象。研究小组最初认为这种明亮的闪光可能是轻微的，然而，它在两个关键方面有所不同。虽然它也很短暂，但至少持续了17毫秒，比一个TLE长得多。它也有非常不同的光谱特征。光谱和极光的特征是分子氢的发射，分子氢是木星大气的主要成分。这个火流星事件有一个平滑的“黑体”曲线，这是人们对流星的期望。

 

“闪光持续时间和光谱形状与我们对撞击的预期非常吻合，”贾尔斯说。“这道明亮的闪光在数据中很突出，因为它的光谱特征与木星极光发出的紫外线非常不同。从紫外光谱中，我们可以看到辐射来自于9600开尔文的黑体，位于地球云层顶部140英里的高度。通过观察明亮闪光的亮度，我们估计它是由一个质量为550 - 3300磅的撞击物造成的。”

 

苏梅克-列维彗星是观测到的最大的撞击木星的彗星。这颗彗星于1992年7月解体，并于1994年7月与木星相撞。全世界的天文学家和伽利略号宇宙飞船密切观察了这一过程。一个由swri领导的团队检测到木星北半球与撞击相关的x射线辐射，撞击留下的明显伤疤持续了好几个月。

 

贾尔斯说:“小行星和彗星的撞击会对木星平流层的化学物质产生重大影响——撞击15年后，休梅克·列维9号彗星仍然为木星平流层提供了95%的水。”“因此，继续观察撞击并估计总体撞击率是了解地球组成的一个重要因素。”

 

喷气推进实验室是位于加州帕萨迪纳的加州理工学院的一个分部，它为西南研究所的首席研究员斯科特·j·博尔顿(Scott J. Bolton)博士管理朱诺任务。朱诺号是NASA“新前沿”项目的一部分，该项目由NASA位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天飞行中心(Marshall Space Flight Center)为华盛顿的NASA科学任务理事会(Science Mission Directorate)管理。位于丹佛的洛克希德·马丁航天公司建造并操作了这艘宇宙飞船。