木星上的热浪
欧洲行星学会在2022年9月报告了科研人员在太阳系最大行星-木星上的一个新发现：木星大气中存在一个10倍地球直径的热浪区域。没错！木星上面那色彩斑斓并充斥着风暴的大气层，其温度比我们预料的要高几百度！据推测，木星壮观的极光可能导致了这种高温的形成。
来自日本宇航探索局的詹姆斯•奥多诺霍，在2022年9月份西班牙格拉纳达召开的欧洲行星科学会议上发表了以上的研究成果。
需要读者注意的是，木星和太阳的距离比地球和太阳距离要远得多，地球排行第三，而木星在太阳系排行第五。按照科学家的介绍，其接受到的太阳光线只是地球接受量的4%，因此它的大气层顶部温度是极低的负94华氏温度（负70摄氏度），但詹姆斯•奥多诺霍团队新发现的热浪团的温度却高达752华氏温度（400摄氏度）。
在2021年欧洲行星科学会议上，科学家发布了第一张可以辨认出热源的木星上层大气照片。正是基于这些成果，我们发现木星的极光是大气中高温区域形成的一个可能原因。
木星的极光现象
木星极光是在1979年被旅行者1号飞船发现的。和地球上的情形一样，是太阳风（从太阳发生出来的带电粒子）造成了木星上的极光现象。在地球上，追逐着观测极光的人都知道，要在太阳活动剧烈的时期去观测，而且地球上的激光总是时隐时现。但木星上的极光却是持久的，它只是在强度上发生变化。
根据奥多诺霍和他的同事们的研究，木星强烈的极光能够将磁极附近的区域加热到700摄氏度左右，而遍布星球的风暴会将这些热量重新分配到其它区域。
对数据的进一步研究发现了热浪
当奥多诺霍团队深入分析研究数据时，他们发现了隐藏在木星北部极光下面的壮观热浪，这片热浪正在以几千公里的时速向着木星赤道进行移动。
他们说：这片热浪很可能起源于一个突然增强的太阳等离子体风暴，当它轰击木星磁场便引发了这个热浪，这个过程提升了极光的温度，推动热浪向赤道区域扩张。
当极光不断将热量传递给行星的其它区域时，这些热浪便形成了一种额外而又显著的能量源。这一发现让我们对木星高层大气的气候状况有了进一步的了解，非常有助于解决我们对木星进一步探索所需的能源问题。
上图是一张木星顶部1000公里高度的大气温度全景图，叠加了木星的照片以供参考。在这张照片中，木星的北极地区（黄、白色区域）看上去正在将一个巨大的行星级别的热浪推向赤道地区，它长达13万公里，10倍地球直径，比背景区域温度要高几百度。木星照片来自哈勃望远镜/美国宇航局/欧洲航天局/美国宇航局戈达德飞行中心的赛蒙以及施密特等人，温度叠加图片来自詹姆斯•奥多诺霍。
总结一下：科学家在木星上发现了热浪，也就是说本应冰冷的大气却是高温的。据研究显示，是木星的磁场产生并驱动了这种高温气流的运动。
相关知识
木星的大气层是太阳系内最大的行星大气层，主要由和太阳的比例大致相同的氢分子和氦构成，其他的化学成分，包括甲烷、氨、硫化氢和水只有很少的数量。水被认为存在于大气层的深处，所以被观测到的数值偏低。氧、氮、硫和惰性气体的丰度大约是太阳的三倍[1]。
木星的大气层没有明确的边界，并且逐渐转变成为行星内部的流体[2]。从最低处到最高处，大气的层次为对流层、平流层、增温层和散逸层，各层有各自的温度梯度特征[3]。最底层的对流层有复杂的云雾组成的系统，并且呈现朦胧状，包括数层的氨、硫化氢氨和水[4]。上层的氨云是可见的木星表面，组织成12道平行于赤道的带状云，并且被称为喷射气流的强大带状气流（风）分隔著。
这些交替的云气有著不同颜色：暗的云气称为带（belt），而亮的云气称为区（zone）。区的温度比带低，是上升的气流，而带是下降的气体[5]。较浅颜色的区被认为是由氨冰形成的，但形成颜色较深的带的物质则尚未确知[5]。这些带状结构和喷流的起源也还未被了解，不过已存在两种解释的模型。浅滩模型（shallow model）认为它们是覆盖在稳定的内部结构上的表面现象。深层模型（deep model）认为带和喷流是被组织成一定数量的圆柱体，是深入至深层木星地函的氢分子循环显示在木星的表面[6]。
BY:Editors of EarthSkyand
FY: TelescopeX
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