最新精确测量显示木星尺寸略小于既往认知

【导语】

行星科学家利用美国宇航局(NASA)朱诺号探测器获取的最新数据,对木星的大小和形状进行了近半个世纪以来最精确的测量。结果显示,这颗太阳系中体积最大的行星比长期沿用的数值略小,且扁率略高。


近50年来首次系统修正

研究团队指出,此前对木星形状的主流认识,主要源自近50年前美国宇航局“旅行者号”和“先锋号”任务期间获得的仅有六次测量。这些早期数据依赖飞船向地球发送无线电信号所形成的观测基础。

魏茨曼科学研究所研究员 Eli Galanti 表示,这些任务奠定了木星尺寸测定的框架,但朱诺号提供了前所未有的机会,使团队得以分析多达26次新的测量数据,从而显著提升精度。

魏茨曼科学研究所教授 Yohai Kaspi 介绍,理论上只要知道到木星的距离并观测其自转,就可以推算其大致大小和形状,但要获得真正精确的结果,需要更复杂的观测与反演方法。


朱诺号“掩星”观测带来关键数据

朱诺号首席研究员、美国西南研究所的 Scott Bolton 表示,当探测器从木星背后飞过时,其与地球之间的无线电通信信号会被木星大气层阻挡和折射,这一过程为精确测量木星尺寸提供了新的科学机会。

魏茨曼科学研究所博士生 Maria Smirnova 解释称,科研人员追踪了无线电信号穿过木星大气层时的弯曲情况,并将这些信息转化为木星大气温度和密度的详细分布图,从而绘制出迄今为止最清晰的木星尺寸和形状图像。


半径仅差数公里但影响模型拟合

根据最新结果,研究团队测得木星的:

  • 极半径为 66,842 公里,
  • 赤道半径为 71,488 公里,
  • 平均半径为 69,886 公里。

与此前广泛采用的估计值相比,这三项数值分别小了 12 公里、4 公里和 8 公里。

Kaspi 表示,这意味着相关教科书中的木星尺寸数据需要更新。他强调,木星本身并未发生变化,变化的是测量方法和精度。

Galanti 指出,尽管差异仅为几公里,但对行星内部结构研究而言具有重要意义。半径的微调有助于使木星内部结构模型更好地匹配现有的重力场数据和大气观测结果。

魏茨曼科学研究所博士生 Maayan Ziv 表示,团队利用最新的木星内部密度结构模型,展示了精确形状参数如何帮助缩小理论模型与观测数据之间的差距。


将强风效应纳入计算

研究人员指出,早期测量并未充分考虑木星强大风场的影响。此次分析将木星带状风和强飓风等大气运动纳入计算后,解决了持续数十年的测量差异问题。

Kaspi 表示,木星云层之下的情况难以直接观测,但无线电数据为研究人员提供了一个“窗口”,得以窥见这些带状风和强飓风在深层大气中的延伸深度。


研究成果发表

相关研究成果已发表于《自然天文学》(Nature Astronomy),论文题为《木星的大小和形状》(Jupiter’s size and shape),作者为 E. Galanti 等,刊载于 2026 年第 10 卷第 493-501 页,DOI 为 10.1038/s41550-026-02777-x。


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