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朱诺号刚刚看到一颗太空陨石撞向木星

朱诺号刚刚看到一颗太空陨石撞向木星
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时间对于天文学的许多方面都非常重要。如果天文学家或他们的仪器在错误的时间看了错误的方向，他们可能会错过一些重要的、壮观的事情。或者，当我们正在寻找其他东西时，我们的仪器却在太空中捕捉到了一些意想不到的东西。
其实，这种事情正在发生。美国西南研究所（Southwest Research Institute）的罗希尼·贾尔斯（Rohini Giles）领导的一个科学家团队，就看到了一张可能是流星撞击木星大气层的图像。
该团队从UVS收集数据，UVS是“朱诺”号上的仪器之一，美国国家航空航天局赋予朱诺号的任务就是近距离研究这颗最大的太阳系行星。UVS是“朱诺”号上的紫外光谱仪，它收集68-210 nm范围内的紫外光谱数据。它的主要任务是研究木星的大气层，观察其令人叹为观止的极光。
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上图：木星有壮观的极光，如哈勃太空望远镜捕捉到的这张照片。当行星周围空间的带电粒子沿着行星的磁场加速到高能量时，极光就形成了。
最近，贾尔斯博士的一位同事在查看传感器传回的一批图像时，注意到在正常极光区之外的一个区域，出现了一个巨大的亮度峰值。与许多其他科学一样，这一发现始于一些人在意想不到的情况下发现了有趣的数据。
该团队的第一个想法是消除其他可能导致峰值的来源。首先，他们消除了正在寻找的极光，这是他们正常研究的一部分。这个尖峰出现的区域，在他们所研究的极光的正常范围之外。
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上图：这是一个“瞬态发光事件”（TLE）可能在木星上出现的例子。
接下来，他们试图弄清楚这是否可能是一个“瞬态发光事件”（TLE），这在他们之前的数据中已经出现过。这些TLEs通常有一个古怪的名字“小妖精”或“精灵”，被认为是木星上层大气中的闪电。虽然，我们在事件发生的同一区域看到了它们，但就光谱轮廓而言，TLEs与极光非常相似，而且从未见过与这次UVS捕获事件的大小或规模相近的地方。
最后的检查需要了解数据是否是来自仪器本身的伪像。但是，有这么多光子聚集在一个特定的空间区域，所以它不太可能是伪像。如果信号实际上是由仪器误差引起的，那么它更有可能是随机的，而不是空间集中的。
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上图：当观测天狼星a时，一种仪器伪影的例子
通过这个排除过程，团队似乎看到了一颗流星撞击木星的大气层。这不是天文学家第一次注意到这样的事件，最著名的是1994年撞击木星的苏梅克-列维9号彗星。然而，这是“朱诺”号自2016年以来首次探测发现的。
与之前的观测相比，“朱诺”号的一个优势是，由于距离近，它能够探测到小得多的撞击物。科学家们估计，他们观测到的这个物体的重量在250到5000公斤之间。他们还估计，木星每年大约有24000次类似大小的撞击。
“朱诺”号在轨道上运行了近四年半，只发现了一次撞击，24000次撞击似乎很多。然而，在轨道上的所有时间里，木星上每个区域的观测时间都比你想象的要少。轨道力学和航天器稳定技术对UVS收集数据的时间有着巨大的影响。
“朱诺”号在环绕木星的椭圆轨道上，每53天只经过木星最近点（被称为“周木星”）一次。在每一周中，UV只能采集大约10个小时的数据。更为复杂的是，辐射破坏了传感器，因此，如果航天器恰好经过辐射特别高的区域，它就无法收集有用的数据。
但这还不是全部，“朱诺”号本身实际上是在旋转，这是一种稳定航天器轨道的方式。它大约每30秒旋转一次，由于UV被放置在航天器的一侧，如果“朱诺”号处于最近的接近点，它只能在每次航天器旋转时收集大约7秒的数据。
在4年的任务中，所有这些旋转、轨道和辐射导航的覆盖范围非常小。在这一小段观测时间内，航天器仍然成功地捕捉到了这张壮观的重返大气层的图像。通过简单的统计，该团队计算出，如果“朱诺”号或其他航天器或望远镜观测的方向正确，每年可能还会有成千上万颗小行星被探测到。
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上图：“朱诺号”的紫外分光光度计拍摄的图像显示了该撞击及其在木星上的位置。
如果捕捉到另一次这样的事件，那么这一次所看到的实际上是“火流星”（这些撞击源的技术名称）的理论将会更加可信。此外，这将使研究小组能够更好地计算出的撞击总数，从而粗略估计每年增加到木星质量中的物质总量。

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