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朱诺号新发现:木星抵御太阳风的“隐形护盾”比地球复杂得多

2026-10-30 寰宇科学

NASA的朱诺号(Juno)探测器最新研究显示,木星在面对太阳风时所形成的“隐形护盾”,远比地球周边的防御机制更为复杂。这项 由爱荷华大学(UniversityofIowa)科学家主导的分析指出,木星不仅依靠强大的电浆波来减缓来袭的带电粒子,还在主震波之 前设有额外的微小震波结构,形成多层次的防线。

太阳会持续向外释放高速带电粒子,即所谓的“太阳风”。当这些粒子接近具有磁场的行星时,会首先遇到“艏震波”(bowshock, 艏音同首)。研究团队利用朱诺号于2024年12月搜集的资料,首次更清晰地观察到木星艏震波周边的细节,发现其电浆波包含多种频率,能以更复杂的方式与太阳风互动,进而加热并减慢更多粒子。

相较之下,地球的艏震波主要依赖集中在单一频率附近的波动,通常已足以应付地球附近的环境。研究人员形容,木星的波动结构就 像多个音符同时响起,形成更丰富的“和声”,因此能将能量传递给更多粒子。研究共同作者、爱荷华大学博士后研究员JayasriJoseph 表示,正因为存在多重频率,木星才能更有效地加热太阳风并降低其速度。

除了波动结构更复杂外,木星还拥有一道额外的防线。研究指出,在太阳风抵达主要艏震波之前,可能会先撞上被称为“shocklets”的小型震波区域,先行削弱粒子的能量。这代表木星处理太阳风的方式并非在单一边界完成,而是通过多层震波进行逐步的拦截与调节。

这项突破得益于朱诺号自2016年7月进入木星轨道以来持续累积的观测资料,以及由爱荷华大学物理学家设计建造的JunoWaves仪器。 研究团队表示,过去的外行星探测器虽曾侦测到艏震波的存在,却缺乏足够细致的量测能力,无法揭示这些电浆波的详细结构。相关研究成果已于7月31日发表于《NatureCommunications》期刊。