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一艘还在稳定工作的木星探测器,可能会因为没钱,被NASA亲手关掉。偏偏就在这个节

一艘还在稳定工作的木星探测器,可能会因为没钱,被NASA亲手关掉。偏偏就在这个节骨眼上,它又交回了一份很难忽视的成果:木星闪电的威力,至少是地球闪电的100倍,往高了算,甚至可能达到100万倍。

这艘探测器叫朱诺号。它2016年进入木星轨道,本来主要任务做了5年,后来因为状态良好,NASA给它续了命。新数据正是这次续命期间拿到的,采集时间在2021年和2022年,论文刚在2026年3月发表。

而提供这些数据的朱诺号,此刻正面临一个跟科学无关的问题:没钱。

过去一年里,NASA一直在讨论一批延寿中的科学任务要不要提前结束,包括朱诺号和几项火星任务。按惯例,只要探测器还有燃料,身体健康,还能产出有价值的数据,NASA通常不会轻易关机。可现在账变紧了。NASA行星科学部门负责人公开说,机构“没法把过去支持过的所有任务全都继续支持下去”。这些老任务一年要花大约2.6亿美元,差不多占行星科学预算的10%。单看比例不算夸张,但换个算法,这笔钱差不多能在未来10年里多做出2个“发现级”新任务。

继续维持还在出成果的老探测器,还是腾出预算押注新任务?两者都要花钱,只能选一个。

朱诺号之所以把这个问题变得更尖锐,是因为它最近看到的东西实在惊人。

木星大气里有太阳系最夸张的一批风暴。大红斑已经至少持续了190年,别的巨型气旋和反气旋也能转上很多年。1979年,旅行者1号飞掠木星时,人类第一次真正看到木星风暴内部的样子,也第一次确认那里有闪电。此后几十年,科学家一直知道木星会打雷,却很难量清这些闪电到底有多猛。

难点在云层。

如果只靠普通相机,看到的是闪光穿透厚云后剩下的一点点亮度。木星云层太厚,很多真正强烈的放电过程,到了相机眼里已经被削弱得很厉害。朱诺号带着一种不同的仪器,叫微波辐射计。它不靠看可见光,而是接收微波信号。微波能穿透更深的大气层,等于给科学家多开了一只“能看进云里”的眼睛。

木星的风暴不是零零散散地冒出来,而是一圈一圈地沿着纬度带铺开,挨得很近。朱诺号收到一个信号时,往往很难立刻判断,究竟是哪一团风暴打出来的。巧的是,2021年和2022年,木星风暴活动出现了一段相对平静期,研究团队终于能把一次次信号,更清楚地对应到单个风暴系统上。

12次飞掠里,朱诺号一共记录到613个与闪电有关的微波脉冲。测出来的能量下限,已经和地球最强闪电不在一个量级上了。保守估计,木星闪电至少强100倍。由于跨行星比较本身还有不确定性,上限甚至可能高到100万倍。

木星闪电更强,不只是因为木星更大。

地球大气的主要成分是氮气,比水蒸气重。所以含水的湿空气相对较轻,受热后自然上升,在高空形成雷暴云。冰晶在云中碰撞、分离电荷,电压差积累到一定程度,闪电劈下来。这套机制在木星上也成立,但有一个关键环节完全反过来了。

木星大气的主要成分是氢气,极轻。含有水和氨的湿空气反而比周围的氢气重,它不会自动上浮,而是倾向于往下沉。要把这些沉重的湿空气推上去、形成雷暴云,木星大气必须积蓄远比地球更多的热能。能量积蓄得越多,释放时就越猛烈,风暴更高、风速更大,闪电也就更强。

这等于是木星大气给自己装了一道更高的门槛:不发作则已,一发作就是地球上难以想象的规模。

但门槛更高能不能完全解释100倍甚至更大的功率差距,目前还没有定论。是因为木星风暴更高,电荷分离的距离更长?是因为氢大气和氮大气的电学环境根本不同?还是因为木星湿对流启动前,需要先积累更大规模的热量,所以一出手就异常凶猛?这些答案,还在找。

朱诺号最有价值的地方,恰恰是它还在现场。

这类问题,靠一次飞掠很难解决。风暴会变,季节会变,大气状态也会变。延长任务的意义,不只是多拍几张照片,而是在长时间里等到那些难得的窗口期。朱诺号这次能把木星闪电量得更清楚,正是因为它多飞了几年,恰好撞上了风暴减弱、便于分辨的时段。同样的事情发生在火星上:好奇号在第三次延期任务中,于2022年和2023年采集的数据揭示了古代火星碳循环的重要线索,可能与远古生命有关。

朱诺号是目前人类在木星轨道到冥王星轨道之间唯一运行的探测器。但“唯一”并不等于“不可替代”,至少在做预算的人眼里不是这样。如果朱诺号被关掉,下一个抵达木星系统的探测器要等到2030年。

一边是预算表上的算术题,另一边是木星云层深处还没读完的信号。能回答这个问题的仪器,正绕着木星一圈一圈地飞,等着华盛顿的决定。

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图为2022年1月12日出现在木星上的一个高空风暴,朱诺号记录到了它产生的木星闪电信号,图源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Björn Jónsson © cc nc sa

信源:Clark, Stephen. "A Mission NASA Might Kill Is Still Returning Fascinating Science from Jupiter." Ars Technica, 25 Mar. 2026 /