NASA朱诺号首次提供木星大气层及大红斑内部运作的3D图

NASA环绕木星运行的朱诺号（Juno）太空探测器的新发现，更全面地说明了这颗行星独特且多彩的大气特征，包含了环绕木星的云带和其内部运作、极地气旋，以及大红斑，朱诺号的这些新观测打开了木星神秘特征的宝库。 该研究结果发表于《Geophysical Research-Planets》期刊上。

木星上的大红斑隐藏着什么秘密？

朱诺号于2016年进入木星轨道，主要目标之一是在木星大气层下窥视，并探索更深的隐藏层。 迄今为止，在37次穿越木星的过程中，都有一套专门的仪器注视着其汹涌的云层下方，现在首次以三维的模式来真正了解木星美丽而暴力的大气层是如何运作的。
朱诺号的微波辐射计（MWR）可以让我们看到木星云层下方的情况，并探测涡旋风暴的结构，如著名的反气旋大红斑，这个比地球还要宽的深红色漩涡，自大约两个世纪前被发现以来，便引起科学家的兴趣。

新的结果表明，气旋顶部温度较高，大气密度较低;而底部较冷，密度较高。 而反气旋则相反，顶部较冷，底部较暖。 这些风暴都比预期的要大得多，甚至延伸到云顶以下100公里处，而大红斑则延伸超过350公里。 这个惊讶的发现表明，漩涡覆盖的区域超出了水凝结和云层形成的区域，低于阳光使大气变暖的深度。

大红斑的高度和大小意味着风暴中大气质量的浓度可能可以通过研究木星重力场的仪器检测到，两次近距离飞越木星最著名地点的朱诺号提供了搜索风暴重力特征的机会，并补充了MWR在其深度上的结果。 朱诺号之前发现，木星上独特的白色和红色云带，这些风或急流的深度可达约3，200公里，研究人员仍试图解开这些喷流如何形成的谜团，而在MWR多次通过期间收集的数据揭示了一个可能的线索：大气中的氨气与观察到的喷流明显一致地上下移动。

研究人员通过追踪氨，在北半球和南半球都发现性质类似于佛雷尔胞的大气环流。 地球每个半球有一个佛雷尔胞，而木星上有八个，且每一个至少大上30倍。 MWR数据还显示，这些带和区域在木星水云下方约 65公里处发生转变，在浅层木星的带在微波波段中比邻近区域更亮，但在更深层水云之下情况正好相反，这揭示了与我们的海洋的相似之处。 研究人员说：我们将一层称为「Jovicline」，类似于地球海洋中的过渡层，即所谓的温跃层，海水将从相对温暖到相对寒冷急剧转变。

朱诺号之前在木星的两极发现了多边排列的巨型气旋风暴，在北方有8个以八角形排列，南方则5个以五角形排列，5年后的现在，从观测中确定这些大气现象具有极强的弹性，并保持在同一位置。 研究人员表示木星的气旋会互相影响，导致它们围绕着一个平衡的位置振荡，这些缓慢振荡的行为表示它们有很深的根源。 就像地球上的飓风一样，这些气旋想要向极地移动，但位于每个极地中心的气旋将它们推回，这种平衡解释了旋风所在的位置以及每个极点的不同数量。 （编译/赵瑞青）

资料来源：SciTechDaily

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