美國國家航空航天局的朱諾飛船于2022年2月拍攝的木星圖像。這個(gè)黑點(diǎn)是人員人研木衛(wèi)三的影子。彩色圖案由不同高度的使用云形成，主要由氨冰、系星獵星硫氫化銨和水組成。外行學(xué)分:uux.cn/美國國家航空航天局/JPL加州理工學(xué)院/SwRI/MSSS。究木Thomas Thomopoulos的研究圖像處理
（神秘的地球uux.cn）據(jù)里斯本大學(xué)：在一項(xiàng)關(guān)于木星風(fēng)的研究中，一臺尋找光年外行星的人員人研儀器首次被用于太陽系的一個(gè)物體上。
我們發(fā)現(xiàn)自己處在一個(gè)發(fā)現(xiàn)圍繞另一顆恒星運(yùn)行的使用行星幾乎已經(jīng)司空見慣的時(shí)代，已經(jīng)有超過5000顆行星被記錄在案。系星獵星第一個(gè)納入這個(gè)列表的外行遙遠(yuǎn)世界主要是巨型行星，類似于木星和土星，究木但在許多方面也非常不同。研究
天體物理學(xué)家已經(jīng)開始獲得系外行星大氣的人員人研數(shù)據(jù)，但是使用關(guān)于太陽系中最大的行星大氣的基本問題仍然沒有答案。為了了解木星的云層和空氣層發(fā)生了什么，有必要在連續(xù)的觀測中研究它隨時(shí)間的變化。
一臺為尋找和分析數(shù)光年之外的世界——系外行星而開發(fā)的儀器首次被指向太陽系中的一個(gè)目標(biāo)，距離地球43光分鐘:木星。
葡萄牙里斯本大學(xué)科學(xué)學(xué)院天體物理學(xué)和空間科學(xué)研究所(IA)的研究人員使用安裝在歐洲南方天文臺(ESO)VLT望遠(yuǎn)鏡上的ESPRESSO攝譜儀測量木星的風(fēng)速。這些結(jié)果現(xiàn)在發(fā)表在《宇宙》雜志上。
該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的方法被稱為多普勒測速儀，基于目標(biāo)行星大氣中的云層對太陽可見光的反射。這種反射光的彎曲波長與云層相對于地球上望遠(yuǎn)鏡的移動(dòng)速度成正比。這給出了觀測點(diǎn)的瞬時(shí)風(fēng)速。
現(xiàn)在用于濃縮咖啡的方法是由IA的行星系統(tǒng)研究小組開發(fā)的，與其他光譜儀一起研究金星的大氣。幾年來，研究人員一直在測量這顆鄰近行星的風(fēng)，并為其大氣建模做出貢獻(xiàn)。
這種方法在諸如ESPRESSO這樣的“頂級”儀器上的探索性應(yīng)用取得了成功，為我們了解宇宙鄰居打開了新的視野。這項(xiàng)工作證實(shí)了系統(tǒng)監(jiān)測氣態(tài)行星上最遙遠(yuǎn)的大氣層的可行性。
在2019年7月的五個(gè)小時(shí)里，該團(tuán)隊(duì)將VLT望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)了木星的赤道區(qū)，那里的輕云位于更高的高度，以及這顆行星的南北赤道帶，這對應(yīng)于下降的空氣，并在更深的大氣層中形成了黑暗、溫暖的云帶。
ESPRESSO攝譜儀控制臺，在智利帕拉納爾天文臺用VLT望遠(yuǎn)鏡觀測木星期間。信用:uux.cn/佩德羅馬查多。
來自ia和Ciências ULisboa的Pedro Machado說:“木星的大氣，在從地球上可以看到的云層水平上，含有氨、硫氫化銨和水，它們形成了明顯的紅色和白色帶，”上層云層位于0.6到0.9巴的壓力區(qū)，由氨冰組成。研究人員補(bǔ)充說:“水云形成了密度最大的最低層，對大氣動(dòng)力學(xué)的影響最大。”
借助ESPRESSO，該團(tuán)隊(duì)能夠測量木星上60至428公里/小時(shí)的風(fēng)速，不確定性小于36公里/小時(shí)。這些通過高分辨率儀器應(yīng)用于氣態(tài)行星的觀測結(jié)果面臨著挑戰(zhàn):“其中一個(gè)困難集中在在木星盤面上的‘導(dǎo)航’，也就是說，由于VLT望遠(yuǎn)鏡的巨大分辨率，我們要準(zhǔn)確知道我們正在指向行星盤面上的哪個(gè)點(diǎn)，”Pedro Machado解釋道。
“在研究本身中，困難與這樣一個(gè)事實(shí)有關(guān)，即當(dāng)木星在赤道上以每秒10公里的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，我們以每秒幾米的精度確定風(fēng)，并且，由于它是一顆氣態(tài)行星，而不是一個(gè)剛體，它以不同的速度旋轉(zhuǎn)，取決于我們觀察點(diǎn)的緯度，”研究人員補(bǔ)充道。
為了驗(yàn)證地球上望遠(yuǎn)鏡的多普勒測速儀測量木星上的風(fēng)的有效性，該團(tuán)隊(duì)還收集了過去獲得的測量結(jié)果，以便比較結(jié)果。大多數(shù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)是由太空中的儀器收集的，并使用了不同的方法，包括通過跟蹤附近時(shí)間拍攝的圖像中的云模式來獲得平均風(fēng)速值。
這段歷史和現(xiàn)在發(fā)表的研究中測量的值之間的一致性證實(shí)了在一個(gè)從地球上監(jiān)測木星風(fēng)的項(xiàng)目中實(shí)施多普勒測速術(shù)的可行性。
監(jiān)測將使研究小組能夠收集關(guān)于風(fēng)如何隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)，并將對開發(fā)木星大氣全球循環(huán)的可靠模型至關(guān)重要。
這個(gè)計(jì)算模型應(yīng)該能夠再現(xiàn)不同緯度的風(fēng)和木星風(fēng)暴的差異，以幫助理解我們在這顆行星上觀察到的大氣現(xiàn)象的原因。相反，該模型將有助于為未來的觀測做準(zhǔn)備，提供望遠(yuǎn)鏡視野內(nèi)云層的壓力和高度信息。
該團(tuán)隊(duì)打算將ESPRESSO的觀測范圍擴(kuò)大到木星圓盤的更大范圍，并在行星的整個(gè)自轉(zhuǎn)周期(近10小時(shí))內(nèi)暫時(shí)收集風(fēng)數(shù)據(jù)。將觀測限制在某些波長范圍內(nèi)還將有可能測量不同高度的風(fēng)，從而獲得關(guān)于空氣層垂直輸送的信息。
一旦掌握了太陽系最大行星的技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)希望將其應(yīng)用于其他氣態(tài)行星的大氣層，土星是下一個(gè)目標(biāo)。
ESPRESSO的這些觀測的成功證明是重要的，因?yàn)樗睦^任者ANDES正在為未來的超大型望遠(yuǎn)鏡(ELT)設(shè)計(jì)，該望遠(yuǎn)鏡也來自歐洲南方天文臺，目前正在智利建造，還有歐洲航天局的未來JUICE任務(wù)，專門研究木星，將提供更多數(shù)據(jù)。
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