Serendipitous Juno航天器检测粉碎了关于十二岩光源的想法

插图显示了美国宇航局的朱诺航天器，因为它于2016年7月4日在近五年和超过17亿英里的旅行后进入木星的轨道。

美国宇航局宇宙飞机的数据的数据表明火星可能会将灰尘脱落到截止行动空间。

在黎明前仰望夜空，或黄昏后，你可能会看到从地平线上延伸的微弱的灯光。发光光泽是十二宫光，或者通过微小的灰尘颗粒绕太阳的云反映在地球上。天文学家长期以来一直认为灰尘通过从远处冒险的小行星和彗星家庭带入内部太阳系。

这张照片显示了在犹他州头骨谷的2021年3月1日出现的Zodiacal光线。Pleiades星簇在光柱顶部附近可见。火星在下面。学分：NASA / Bill Dunford

但现在，朱诺科学家的团队认为火星可能是罪魁祸首。他们首次在2020年11月11日在地球物理研究杂志上发表了他们的发现：行星，在2021年3月9日发表了最终同行评审纸。

juno Spacecraft的仪器在距离地球到木星的旅程中时，juno Spacecraft的垃圾术语塞进尘埃颗粒。影响为灰尘的起源和轨道演变提供了重要的线索，解决了黄道十二岩光的一些神秘变化。

虽然他们的发现有很大的影响，但研究宇宙碎片的岁月的科学家没有出发。丹麦技术大学教授John LeifJørgensen表示，“我从未想过我们正在寻找行星尘埃。”

Jørgensen设计了四星级跟踪器，这些跟踪器是朱诺的磁力计调查的一部分。这些船上摄像机每秒拍摄天空的照片，通过其图像中的星形模式来确定朱诺的方向 - 对磁力计的准确性至关重要的工程任务。

但杰格森希望他的相机也可能会欣赏一个未被发现的小行星。因此，他编程了一个相机来报告在多个连续图像中出现的事物，但不在已知天体对象的目录中。

他没想到会看到很多：几乎所有天空中的对象都会在星际目录中占了。因此，当相机开始射击数千张未识别的物体图像 - 出现的条纹随后神秘地消失 - 杰格森森和他的同事被困惑。“我们正在看着这张照片并说，”这可能是什么？“”他说。

Jørgensen和他的团队认为许多合理和一些难以置信的原因。明星相机捕获了朱诺的漏油箱的可能性尚不感。“我们想，”某事真的错了“，”杰格森森说。“图像看起来像有人正在摇晃着尘土飞扬的桌布。”

直到研究人员计算图像中的物体的表观尺寸和速度，直到他们最终实现某种东西：粉尘颗粒在每小时约10,000英里（或16,000公里）的朱诺中被砸碎，砍掉了亚丘碎片。“即使我们只谈论只有一小群体的物体，他们打包了一个平均拳，”Jack Connerney，Juno的磁力计调查铅和特派团的副主席调查员，他们位于Nasa的Greenbelt的戈达德太空飞行中心马里兰州。

事实证明，碎片的喷雾来自朱诺的膨胀太阳能电池板 - 最大，最敏感的意外尘埃探测器。

“我们履行的每件碎片记录了行星尘埃粒子的影响，让我们沿着朱诺的道路汇编灰尘分布，”Connerney说。朱诺于2011年推出。在2012年的小行星带来深度空间机动之后，它返回到2013年地球重力辅助的内阳系统，这将航天器转向木星。

这种可视化显示了NASA的JUNO对其五年飞行路径的宇宙飞船，从2011年佛罗里达州佛罗里达州NASA的肯尼迪航天中心发布开始。

Connerney和Jørgensen注意到，地球和小行星之间的大部分粉尘撞击都记录在与木星重力的影响有关的分布中。根据科学家们，这是一个激进的启示。之前，科学家无法衡量这些灰尘颗粒在太空中的分布。专用的灰尘探测器具有有限的收集区域，因此对稀疏粉尘群体的敏感性有限。它们大多数计算从星际空间的更丰富和更小的粉尘颗粒。相比之下，朱诺的膨胀太阳能电池板具有比大多数灰尘探测器更多的收集区更多。

朱诺科学家确定了尘埃云在地球结束，因为地球的重力吸收了靠近它的所有灰尘。“这是我们认为是十二生肖光的灰尘，”乔格森说。

至于外边缘，大约2个天文单位（Au）从太阳（1 au是地球之间的距离），它在火星之外结束。此时，科学家报告，木星的重力的影响充当屏障，防止粉尘颗粒从内阳系统横穿到深空间。这种相同的现象，称为轨道共振，也适用于另一种方式，在那里它阻挡了源于深度空间的灰尘，从进入内部太阳系。

Grgensen说，重力屏障的深刻影响表明灰尘颗粒在太阳周围几乎圆形的轨道中。“而我们唯一知道的唯一对象几乎圆形轨道左右2奥尔斯是火星，所以自然的想法是火星是这种灰尘的来源，”他说。

朱诺科学家团队认为，火星可能对黄道十二岩灯背后的行星尘，这是一种从地平线延伸的微弱的光。juno Spacecraft的仪器在距离地球到木星的旅程中时，juno Spacecraft的垃圾术语塞进尘埃颗粒。影响为尘埃的起源和轨道演变提供了重要的线索。

“我们测量的灰尘的分布更好地与观察到的黄道岩灯的变化一致，”Connerney说。研究人员开发了一种计算机模型，以预测被灰尘云反射的光，通过与木星的重力相互作用分散，使灰尘散进到更厚的盘中。散射仅取决于两种数量：粉尘倾向于黄貂及其轨道偏心。当研究人员堵塞火星的轨道元素时，分布准确地预测了exliptic附近的十二岩光变化的讲述签名。“这是我看来，我们确切地确认这些粒子在我们的太阳系中是如何轨道的，”Connerney说，“他们源自在哪里。”

虽然现在有良好的证据是，我们所知道的最糊涂的星球是昔日的尘埃光的来源，但他的同事们还无法解释尘埃如何逃脱火星重力的抓地力。他们希望其他科学家能帮助他们。

与此同时，研究人员注意到，找到太阳系中的灰尘颗粒的真正分布和密度，将帮助工程师设计可以更好地耐受粉尘影响的航天器材料。了解灰尘的精确分配也可能引导未来航天器的飞行路径设计，以避免最高粒子浓度。在这种高速度行驶的微小颗粒可以从航天器挖出到它们的质量高达1,000倍。

朱诺的太阳阵列逃脱了伤害，因为太阳能电池通过支撑结构良好地防止阵列的背部或深侧的影响。

参考：“Jun Jorgensen，M. Benn，Jep Connerney，T. Denver，PS Jorgensen，AC Andersen和SJ Bolton，11月11日，JGR Planets.doi ：
10.1029 / 2020JE006509.