在太陽系中,木星一直以“巨無霸”的形象著稱。其半徑約為地球的11.2倍,體積是地球的1316倍,質量更是達到地球的318倍。如果把太陽系內其他所有行星和小天體加在一起,總質量也僅有木星的40%左右。然而,最新研究顯示,這顆氣態巨行星的實際尺寸比此前估算的要小一些。
這一發現得益于美國宇航局的朱諾號木星探測器。該探測器于2011年發射,2016年進入繞木星軌道。在執行任務期間,朱諾號利用多種科學儀器對木星進行近距離探測,其中一種名為無線電掩星的技術為重新計算木星尺寸提供了關鍵數據。這項技術通過分析無線電信號穿越木星電離層時產生的多普勒頻移和相位延遲,能夠精確測量大氣溫度、氣壓和電子密度等參數。
研究人員發現,木星的赤道半徑從之前估算的71492公里修正為71488公里,縮小了4公里;極直徑則從133708公里調整為133684公里,減少了24公里。這意味著木星的扁率(赤道半徑與極半徑之差占赤道半徑的比例)從約6.5%增加到7%,比地球的0.33%扁得多。這種差異源于木星更快的自轉速度和氣態結構——高速旋轉產生的離心力使赤道區域向外膨脹,而氣體行星的松散結構放大了這種效應。
盡管幾十公里的修正對于直徑超過十萬公里的木星而言看似微不足道,但科學家強調,精確的尺寸數據對理解氣態巨行星的形成和演化至關重要。例如,木星的扁率變化可能反映其內部物質分布或自轉速度的微小調整。這些數據還能為研究其他恒星系統的巨型系外行星提供參考——目前已知的許多系外行星都是類似木星的氣態巨行星。
此次修正并非首次利用無線電掩星技術測量木星。上世紀70年代,先驅者號和旅行者號探測器曾通過6次觀測獲得基礎數據。時隔近半個世紀,朱諾號憑借更先進的儀器和更精確的算法,將測量精度提升至新高度。這再次證明,天文學研究需要持續積累和迭代——每一次微小的修正,都在為人類認知宇宙的版圖添磚加瓦。









