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韋伯發現木星大氣的新特征
發布時間：2025-12-09 18:59:14 來源：骨軟筋酥網 作者：娛樂
研究人員使用美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的NIRCam(近紅外相機)發現了木星赤道上空的高速噴射流，位于主要云層之上。發現在2.12微米的木星波長下，觀察木星云頂上方約12-21英里(20-35公里)的大氣的新高度，研究人員發現了幾個風切變，特征或風速隨高度或距離變化的韋伯區域，這使他們能夠跟蹤噴流。發現這張照片突出了木星赤道帶周圍的木星幾個特征，在行星的大氣的新一次旋轉(10小時)之間，這些特征非常明顯地受到噴射流運動的特征干擾。鳴謝:uux.cn/美國航天局、韋伯歐空局、發現加空局、木星STScI、大氣的新Ricardo Hueso (UPV)、特征Imke de Pater(加州大學伯克利分校)、Thierry Fouchet(巴黎天文臺)、Leigh Fletcher(萊斯特大學)、Michael H. Wong(加州大學伯克利分校)、Joseph DePasquale (STScI)
（神秘的地球uux.cn）據美國宇航局：木星擁有太陽系中一些最顯著的大氣特征。地球上的大紅斑，大到足以包圍地球，幾乎和我們稱之為家園的星球上的一些不同的河流和山脈一樣為人所知。
然而，就像地球一樣，木星也在不斷變化，關于這顆行星，我們還有很多需要了解的。美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡正在解開其中的一些謎團，揭示了我們從未見過的木星新特征，包括一架高速噴氣式飛機在該行星的赤道上空疾馳。
雖然噴射流不像木星的其他一些特征那樣明顯或令人驚嘆，但它讓研究人員難以置信地了解了行星大氣層如何相互作用，以及韋伯將如何在未來幫助這些研究。
美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現了木星大氣中一個新的、前所未見的特征。這條高速噴射流橫跨3000多英里(4800公里)寬，位于木星赤道上方的主要云層之上。這種噴射的發現讓人們深入了解木星著名的湍流大氣層如何相互作用，以及韋伯如何獨一無二地能夠跟蹤這些特征。
西班牙畢爾巴鄂巴斯克地區大學的Ricardo Hueso說:“這完全出乎我們的意料。”他是描述這些發現的論文的第一作者。“我們在木星大氣中一直看到的模糊陰影現在變成了清晰的特征，隨著行星的快速旋轉，我們可以跟蹤這些特征。”
研究小組分析了韋伯的NIRCam(近紅外相機)在2022年7月拍攝的數據。早期發布的科學計劃由加州大學伯克利分校的Imke de Pater和巴黎天文臺的Thierry Fouchet共同領導，旨在用四種不同的過濾器每隔10小時或一個木星日拍攝木星圖像，每種過濾器都能夠獨特地檢測木星大氣不同高度的小特征變化。
“盡管各種地面望遠鏡、美國宇航局的朱諾號和卡西尼號等航天器以及美國宇航局的哈勃太空望遠鏡已經觀察到了木星系統不斷變化的天氣模式，但韋伯已經提供了關于木星光環、衛星和大氣層的新發現，”德佩特指出。
雖然木星在許多方面與地球不同——木星是一個巨大的氣體行星，而地球是一個多巖石、溫和的世界——但這兩顆行星都有分層的大氣層。這些其他任務觀測到的紅外、可見光、無線電和紫外光波長探測到了地球大氣層的更低、更深層——那里存在巨大的風暴和氨冰云。
天文學家使用美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現了一股高速噴流在木星赤道上空的主要云層甲板上傳播。噴氣式飛機正以每小時320英里(每小時515公里)的速度飛行。它位于大約25英里(40公里)的高度，在木星較低的平流層，就在對流層之上，緊挨著層間的邊界。木星有一個分層的大氣層，這幅插圖顯示了韋伯是如何獨特地能夠從比以前更高的高度層收集信息。科學家們能夠使用韋伯來確定木星大氣層不同層的風速，以便隔離高速射流。木星的觀測間隔10個小時，或一個木星日，在三個不同的過濾器中進行，這里指出，每個都能夠獨特地檢測木星大氣不同高度的小特征的變化。鳴謝:uux.cn/美國航天局、歐空局、加空局、STScI、Ricardo Hueso (UPV)、Imke de Pater(加州大學伯克利分校)、Thierry Fouchet(巴黎天文臺)、Leigh Fletcher(萊斯特大學)、Michael H. Wong(加州大學伯克利分校)、插圖:Andi James (STScI)
另一方面，韋布對近紅外的觀察比以前更深入，對更高海拔的大氣層敏感，大約在木星云頂上方15-30英里(25-50公里)。在近紅外成像中，高海拔的霧靄通常顯得模糊，赤道地區的亮度增強。有了韋布，更精細的細節在明亮、朦朧的波段中被分辨出來。
新發現的噴射氣流的速度約為每小時320英里(每小時515公里)，是地球上5級颶風持續風力的兩倍。它位于云層上方約25英里(40公里)，在木星的平流層下部。
通過比較韋伯在高空觀察到的風和哈勃在深層觀察到的風，研究小組可以測量風隨高度變化的速度以及產生風切變的速度。
雖然韋伯精致的分辨率和波長覆蓋范圍允許檢測用于跟蹤噴流的小云特征，但韋伯觀測后一天進行的補充觀測對于確定木星赤道大氣的基本狀態和觀察與噴流無關的木星赤道對流風暴的發展也至關重要。
“我們知道韋伯和哈勃的不同波長將揭示風暴云的三維結構，但我們也能夠利用數據的時間來看看風暴發展得有多快，”加州大學伯克利分校的團隊成員王敏德補充說，他領導了相關的哈勃觀測。
研究人員期待著與韋伯一起對木星進行更多的觀察，以確定噴氣式飛機的速度和高度是否隨時間而變化。
“木星在其赤道平流層中有著復雜但可重復的風和溫度模式，高于在這些波長下測量的云和霧中的風，”英國萊斯特大學的團隊成員Leigh Fletcher解釋說。“如果這種新噴流的強度與這種振蕩的平流層模式有關，我們可能會預計噴流在未來2到4年內會發生相當大的變化——在未來幾年內測試這一理論將非常令人興奮。”
“令我感到驚訝的是，在多年來從許多觀測站跟蹤木星的云和風之后，我們仍然對木星有更多的了解，像這架飛機這樣的特征可以一直隱藏在視野之外，直到這些新的NIRCam圖像在2022年拍攝，”弗萊徹繼續說道。
研究人員的結果最近發表在《自然天文學》上。
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