木星陷入罕见的平静期 |
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![]() 卡西尼号、伽利略号和现在的新视野号观测到的木星云层结构的全球变化。带标签的箭头显示了发现极地闪电的几个纬度。 木星的大气层充满了猛烈的风和与整个地球一样大的特大风暴,但天文学家表示,最近的一次航天器飞越在“异常平静的时期”捕获了木星。然而,木星上的平静仍然让强烈的飓风看起来像微风。 2007年2月,“新视野”号宇宙飞船前往冥王星,进行了为期九年的旅程,并让天文学家得以收集到关于木星巨人的大量新信息。 位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国国家航空航天局喷气推进实验室的天文学家凯文·贝恩斯说:“木星在飞越前就改变了姿态。”“每当我们用旅行者号、伽利略号和卡西尼号宇宙飞船观察木星时,我们都会看到非常传统的木星视图。” 对木星的九项单独研究,其中三项详细介绍了有关木星大气现象的一些新信息,将发表在10月12日出版的《科学》杂志上。 皱纹和打嗝 木星的赤道通常是其最猛烈的地方之一,在那里,星团就出现在地球臭名昭著的大红斑后面。然而,在这次飞越中,风暴减少了,赤道上通常厚厚的云层带也变薄了。 平静的木星表面让天文学家前所未有地看到了表面附近一条奇怪的波纹云带。 位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的行星科学家DennisReuter说:“这些小行星以前见过,但我们从来没能测量到它们的速度。这次我们很幸运,清楚地看到了一整列。” Reuter和他的团队进行了41分钟的观测,发现能量波以约537英里/小时(240米/秒)的速度在云层中传播。云层本身的平均速度约为224英里/小时(每秒100米)。 Reuter在接受太空网采访时表示:“这大约是音速的四分之一,令人印象深刻。”五级飓风不能在地球上产生这样的速度;只有极端的龙卷风和山风才能与之抗衡。 剧院观众还看到巨大的氨气“打嗝”打破了木星的表面,就在大红斑的西南部。Reuter说:“这些云只持续了大约40个小时,然后又回落了。”但他指出,这些云应该有助于科学家更好地了解木星厚厚的外层大气下发生了什么。 Reuter认为涟漪活动和氨羽流是由木星表面深处的热量驱动的,贝恩斯说这仍然是太阳系的一大谜团。 贝内萨说:“太阳无法解释我们所看到的来自木星的所有热量。”“它消耗的能量大约是它应该消耗的能量的两倍。” 终于来了! 为了找到木星神秘地狱的真相,贝恩斯带领人们在木星寒冷的两极寻找长时间的闪电。他找到了它们。 “这是我们在非地球上看到的第一次极地闪电,”他说。“其他访问木星的航天器从未见过它。” “新视野”号飞越期间看到的一些闪电撞击的能量大约是地球最强闪电的10倍,发生在木星表面以下约50英里(80公里)处。贝恩斯认为,包括水蒸气在内的热气正从地球深处上升,从而引发闪电。 他说:“在地球上,我们在赤道附近看到的闪电最多,那里温暖潮湿的空气正上升到更冷、密度更大的空气之上。”“我们现在知道木星的闪电遍布整个星球,所以一定是某种均匀的内部热源在推动这种活动。” 贝恩斯说,这一发现让科学家们松了一口气,因为大约4.84亿英里(7.79亿公里)外的太阳只能做这么多。到目前为止,最主要的理论是行星的挤压质量产生了它的热量。 来到黑暗面 圣安东尼奥西南研究所的行星科学家Randy Gladstone领导的另一项研究重点是木星的夜间观测,以揭示其明亮的极光和诡异的“气辉” 就像地球北极地区的极光一样,木星北极上空的极光是由磁场将来自太阳或磁层的带电粒子撞击到地球大气层引起的。然而,被太阳射线电离的气体分子会导致在木星表面和地球热带地区上空经常看到的辉光。 格拉德斯通说:“我试图绘制出木星夜晚的明亮辐射图,但我们很难看到任何活动。”他指出,旅行者号在25年前的访问中观察到了微弱的辉光。为什么在木星的黑暗面没有探测到气辉,格莱斯顿和他的团队仍然感到困惑。 他说:“我们确信新地平线的仪器运行正常,所以当我们观察到木星时,它可能会失灵。” 贝恩斯说,虽然“新视野”号加深了木星的一些困惑,比如在木星的夜晚没有看到右侧的气辉,但他指出,飞越数据将提供“平静”的例子,与木星的典型情况进行比较。 贝恩斯说:“我们在有记录以来最平静的时期观察到了这颗行星。”他指出,这种事件可能每40年左右只发生几个月。“这为我们提供了一个与未来数据进行比较的基线。” 贝恩斯在佛罗里达州奥兰多的美国天文学会行星科学部工作,他告诉太空网,平静期可能已经结束,因为天文学家最近在会议上报告说,观测到木星恢复正常。 他说:“朱庇特哈斯显然不再平静,回到了正常、暴力的自我。” |