精准测量木星：太阳系最大行星直径“缩小”8公里

木星是太阳系中体积最大的行星。美国国家航空航天局（NASA）“朱诺号”（Juno）探测器近日完成迄今为止对木星“体型和尺寸”最精确的测量，结果显示，木星的实际尺寸比科学家此前的估计略小。

2022年NASA发布使用「朱诺号」探测器观测数据绘制的木星影像。 （路透档案照）

据路透社4日报道，朱诺号的最新观测数据显示，木星赤道直径约为14万2976公里，比此前估算值小约8公里；南北极之间的直径约为13万3684公里，比以往估计小约24公里。与地球类似，木星并非完美的球体，而是略显扁平的旋转椭球体。最新测量结果显示，木星的扁平程度比此前认为的更为明显，其赤道半径比极区大约7%，相比之下，地球赤道仅比极区大约0.33%。

此前，科学家对木星尺寸的测量主要依赖20世纪70年代NASA“先锋号”（Pioneer）和“旅行者号”（Voyager）探测任务的数据。朱诺号于2011年发射，并自2016年起进入环绕木星轨道开展探测。NASA在2021年延长了朱诺号的任务周期，使其能够获取更有利的观测条件，包括从木星背向、相对地球的视角进行测量，从而进一步修正木星的尺寸数据。

相关研究成果本周发表在《自然·天文学》（Nature Astronomy）期刊上。论文第一作者、以色列魏茨曼科学研究院行星科学家埃利·加兰蒂（Eli Galanti）介绍说，当朱诺号从地球视角掠过木星背后时，其无线电信号需要穿过木星大气层后才能抵达地球。通过分析这些信号在穿越大气层过程中，因气体成分、密度和温度变化而产生的偏差，科学家得以对木星的大气结构进行“探测成像”，并由此高精度反推出木星的尺寸和形状。不过，加兰蒂也指出，精确测量木星尺寸并非朱诺号最初设定的主要科学目标，“这些实验最初并未纳入原始任务规划”。

木星主要由氢和氦构成，其表面强烈的风暴系统和带状云带构成了这颗气态巨行星最显著的外观特征。木星体积巨大，理论上足以容纳太阳系中所有其他行星；若以地球为单位，木星内部可容纳1300多个地球。

科学家表示，最新的木星尺寸数据对于深入理解这颗气态巨行星具有重要意义，尤其有助于研究其复杂的内部结构。木星半径是研究其内部组成和大气结构的关键基础参数。加兰蒂指出，弄清木星的组成和结构，对于揭示其形成和演化历史至关重要。木星可能在太阳系早期便已形成，并在物质分布、其他行星的成长，以及水、二氧化碳、氨等易挥发物质向内太阳系（包括地球）的输送过程中，发挥了决定性作用。这些易挥发物质的迁移，“为地球形成大气层以及孕育生命提供了水等关键物质条件”。

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