木星两极的天气真的很可怕

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这张合成图像显示了地球北极的中心气旋和围绕它的八个较小的气旋。(照片:美国国家航空航天局/姓名/ SwRI / ASI / INAF / JIRAM)

美国宇航局的研究人员在3月初宣布,席卷木星南北两极的巨大漩涡风暴与我们太阳系中遇到的任何风暴都不同。该机构提供了这一声明,以及一些令人惊叹的火星新图像,作为朱诺号宇宙飞船收集的新发现的宝藏的一部分。

“在朱诺号之前,我们不知道木星两极附近的天气是什么样的。现在,我们已经能够每两个月近距离观察极地天气,”来自罗马空间天体物理学和行星学研究所的朱诺合作研究员阿尔贝托·阿德里亚尼说,在声明中说。“每一个北部气旋的宽度几乎与意大利那不勒斯和纽约之间的距离一样大,而南部气旋的宽度甚至更大。它们有非常猛烈的风,在某些情况下,风速高达220英里/小时(350公里/小时)。最后,或许也是最显著的一点是,它们非常紧密且持久。据我们所知,在太阳系中没有其他类似的东西。”

木星的北极(如上图所示)有一个气旋被八个类似大小的气旋包围,平均直径在2500到2900英里之间。黑暗区域的温度约为零下181华氏度(零下188摄氏度),而较亮的区域温度为9华氏度(零下12摄氏度)。它的南极,如下图所示,在早期的飞越中,包括一个气旋,周围有五个旋转的气旋,直径在3500到4300英里之间。

朱诺号宇宙飞船拍摄的木星南极景象。 (图片来源:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt /Seán Doran)

木星北极之旅

4月中旬,美国宇航局的科学家分享了一个动画,让观众在木星北极的低空观看,展示了该地区密集的气旋。

“在朱诺号之前,我们只能猜测木星的两极是什么样子,”阿德里亚尼说一份声明。“现在,随着朱诺号近距离飞越极地,它可以以前所未有的空间分辨率收集木星极地天气模式和巨大气旋的红外图像。”

这项对木星两极的前所未有的研究提出了一个很大的谜团,那就是为什么这些气旋会作为独立的实体继续肆虐。

“问题是,它们为什么不合并?”阿德里亚尼补充道。“根据卡西尼号的数据,我们知道土星的每一个极点都有一个气旋漩涡。我们开始意识到,并非所有的气态巨行星都是平等的。”

下面这段精彩的视频中,你可以看到朱诺号在近日点或轨道上最靠近木星中心的地方拍摄的合成飞越照片中,其他一些色彩斑斓的漩涡风暴的特写。

除了旋风,美国宇航局还透露,朱诺号上的先进仪器首次能够深入观察木星的内部。他们发现,在强风的刺激下,这颗气态巨行星的彩色带延伸到地表以下约1900英里。它们的密度也相当大,约占地球总质量的1%。

“相比之下,地球的大气层还不到地球总质量的百万分之一,”来自以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的朱诺号联合研究员、主要作者约海·卡斯皮(Yohai Kaspi)说。“木星有一个如此巨大的区域,在不同的东西带中旋转,这绝对是一个惊喜。”

据美国宇航局称,木星旋转的大气层下面隐藏着一个刚体。 (照片:美国国家航空航天局/姓名/ SwRI / ASI / INAF / JIRAM)

另一个惊喜是什么?朱诺号探测到在它色彩斑斓、暴力的裹尸布下,行星几乎像刚体一样旋转。

“这确实是一个惊人的结果,朱诺号未来的测量将帮助我们了解天气层和下面的刚体之间的过渡是如何发生的,”来自法国尼斯Côte蔚蓝大学的朱诺号合作研究员特里斯坦·吉洛说。“朱诺号的发现对我们太阳系内外的其他世界都有影响。”

这些发现和其他发现将在本月发表的一系列论文中详细介绍发表在《自然》杂志上

至于朱诺号,美国宇航局目前计划至少在2018年7月之前继续使用朱诺号来揭示木星的更多秘密。如果任务不能延长,朱诺号将执行一次受控的脱离轨道,并分解到木星的大气层中,以防止污染附近可能存在生命的卫星。