木星赤道附近有一股狭窄的急流,风速为 320 英里/小时。
木星 它包含太阳系大气的一些最显着的特征。 这颗行星上的大红斑大到足以包围地球,几乎与我们称之为家园的星球上的一些河流和山脉一样容易辨认。
然而,就像地球一样,木星也在不断变化,关于这颗行星,我们还有很多东西有待了解。 美国宇航局的 詹姆斯·韦伯太空望远镜 它解开了其中一些谜团,揭示了我们以前从未见过的木星新特征,包括在木星赤道上空高速飞行的高速喷气机。 虽然急流不像木星的其他一些特征那样在视觉上清晰或令人惊叹,但它确实让研究人员对木星大气层如何相互作用以及韦伯未来将如何帮助这些研究有了一个有趣的了解。
韦伯太空望远镜发现木星大气层的新特征
美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在木星大气层中发现了一个前所未见的新特征。 这架高速喷射流宽超过 3,000 英里(4,800 公里),位于木星赤道上方主要云层表面上方。 这架喷流的发现让我们深入了解木星湍流大气层如何相互作用,以及韦伯如何独特地追踪这些特征。
“这让我们完全惊讶,”西班牙毕尔巴鄂巴斯克大学的里卡多·韦索(Ricardo Hueso)说,他是描述研究结果的论文的主要作者。 “我们一直在木星大气层中看到的模糊薄雾现在看起来是清晰的特征,我们可以随着木星的快速旋转进行追踪。”
韦伯独特的成像能力
研究团队分析了 2022 年 7 月捕获的 Webb NIRCam(近红外相机)数据。早期发布科学计划 – 由 Imke de Pater 共同领导 加州大学伯克利分校 巴黎天文台的蒂埃里·福彻(Thierry Foucher)设计了用四种不同的滤光片拍摄相隔 10 小时或木星一天的木星图像,每种滤光片都能够独特地检测木星大气层不同高度的小特征的变化。
“尽管许多地面望远镜和航天器,例如美国宇航局的朱诺号和…… 卡西尼号和美国宇航局 哈勃太空望远镜 德佩特观察到了木星系统不断变化的天气模式,而韦伯已经提供了有关木星环、卫星和大气层的新发现。
大气层的对比
虽然木星在很多方面与地球不同——木星是一颗气态巨行星,而地球是一个温带的岩石世界——但两颗行星都有分层的大气层。 这些其他任务观测到的红外线、可见光、无线电和紫外线波长探测到了地球大气层的较低层和较深层——其中 巨大风暴 存在氨冰云。
另一方面,韦伯的近红外视野比以前更远,对木星云层上方约 15-30 英里(25-50 公里)的高层大气很敏感。 在近红外成像中,高空霾通常显得模糊,赤道地区上方的亮度增强。 通过网络,精细的细节可以在模糊的亮带内得到解决。
新型急流的特点
新发现的急流的飞行速度约为每小时 320 英里(515 公里),是地球表面持续风速的两倍。 5 级飓风 在地球上。 它位于云层上方约 25 英里(40 公里)处,位于木星平流层下部(见上图)。
通过将韦伯观测到的高海拔风与哈勃观测到的深层风进行比较,研究小组能够测量风随高度变化的速度以及产生风切变的速度。
虽然韦伯精致的分辨率和波长覆盖范围允许检测用于跟踪喷流的小云特征,但在韦伯观测一天后哈勃进行的补充观测对于确定木星赤道大气的基态和观测赤道对流风暴的发展也至关重要.Jupiter 没有连接到飞机。
“我们知道韦伯和哈勃的不同波长将揭示风暴云的 3D 结构,但我们也能够利用数据的时间来了解风暴发展的速度,”加州大学的团队成员 Michael Wong 补充道,加利福尼亚州。 加利福尼亚州伯克利分校,他领导了相关的哈勃观测。
未来的观察和影响
研究人员期待着韦伯对木星进行更多观测,以确定飞机的速度和高度是否随着时间的推移而变化。
英国莱斯特大学的团队成员李·弗莱彻解释说:“木星在赤道平流层中具有复杂但重复的风和温度模式,高于在这些波长下测量的云和雾中的风。” “如果这架新喷气机的强度与这种振荡的平流层模式有关,我们可能预计这架喷气机将在未来两到四年内发生巨大变化——在未来几年测试这一理论将非常有趣。”
他继续说道:“令我惊讶的是,经过数年从众多天文台跟踪木星的云层和风之后,我们仍然有更多关于木星的知识需要了解,并且在 2022 年拍摄这些新的 NIRCam 图像之前,像这样的特征可能会一直隐藏在视线之外。” ” “。 弗莱彻。
研究人员的研究结果最近发表在 自然天文学。
参考文献:“詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到的木星平流层下部的狭窄、浓缩的赤道喷流”作者:Ricardo Hueso、Agustín Sanchez-La Vega、Thierry Foucher、Imke de Pater、Arati Antoniano、Lee N. Fletcher、Michael H. Wong ,和巴勃罗·罗德里格斯-奥法利,劳伦斯·A. 斯罗莫夫斯基,帕特里克·M. 弗雷,格伦·S. 奥顿、桑德琳·吉尔莱特、帕特里克·J·J·欧文、伊曼纽尔·鲁鲁修、杰克·哈克特、凯瑟琳·德·克莱尔、亨里克·梅林、文森特·休、艾米·A· Simon、Statia Luszcz-Cook 和 Kunio M. Sayanagi,2023 年 10 月 19 日, 自然天文学。
DOI:10.1038/s41550-023-02099-2
詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界领先的太空科学天文台。 韦伯解开了太阳系的奥秘,超越了其他恒星周围的遥远世界,探索了宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。 WEB 是由 NASA 与其合作伙伴欧洲航天局 (ESA) 共同领导的一项国际计划。欧洲航天局)和加拿大航天局。
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