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「木星之眼」大紅斑,它能吞下多個地球,還有極為精細的內部結構

「木星之眼」大紅斑,它能吞下多個地球,還有極為精細的內部結構

「木星之眼」大紅斑,它能吞下多個地球,還有極為精細的內部結構

「木星之眼」大紅斑,它能吞下多個地球,還有極為精細的內部結構

NASA / JunoCam

科學探測並不是朱諾相機(JunoCam)的首要任務;用美輪美奐的照片,博得大眾對太空探索的關注才是它的第一目的。但朱諾相機拍攝的高解析度可見光影像,無疑也給了科學家一個極好的機遇,來對木星進行研究。

最近以西班牙巴斯克地區大學Agustín Sánchez-Lavega為首的一批科學家,對朱諾相機拍攝的木星大紅斑照片進行了細緻的形態學分析。此前人們對大紅斑的了解多來自早期的木星探測任務,如旅行者探測器、伽利略探測器,以及哈勃太空望遠鏡等。它們有著一代強似一代的解析度。但即便如此,也都無法和朱諾相機相比。

朱諾相機拍攝的照片解析度最高可以達到每像素7千米,遠好於早期的每像素150千米。Sanchez-Lavega等人在此解析度下,在木星大紅斑內部,發現了至少5處不同的形態學特徵。

「木星之眼」大紅斑,它能吞下多個地球,還有極為精細的內部結構

NASA / A. Sanchez-Lavega等人

這五種特徵包括:緊密雲團集群(A)、中等規模的波浪雲(B)、螺旋狀氣旋(C)、中央湍流核(D)和細長的暗灰色纖維狀雲(E)。

緊密雲團集群(Compact cloud clusters)和地球大氣中的高積雲相似,可能由氨冷凝而成;中等規模的波浪雲(Mesoscale waves)是由波浪狀雲團集結而成,其所在之處的大氣可能相對穩定;螺旋狀氣旋(Spiralling vortices)是一個半徑大約500千米的氣流旋渦,其所在之處存在著猛烈的風切變;中央湍流核(central turbulent nucleus)寬約5200千米,相當於地球直徑的40%;細長的暗灰色纖維狀雲(filament structures)長度在2000至7000千米之間,沿氣旋外圍分布,風速極高,它們可能有著與眾不同的成分,也有可能處在不同的高度上。

「木星之眼」大紅斑,它能吞下多個地球,還有極為精細的內部結構

美國天文學會 / A. Sanchez-Lavega等人

Sanchez-Lavega等人認為,雖然大紅斑在過去140年間面積發生了顯著變化,但是自1979年旅行者探測器飛掠之後,其內部風的特點只發生了略微改變。大紅斑內部風速的保持,可能與一種「深層根源性的動力學循環(deeply rooted dynamical circulation)」機制有關。大紅斑頂部豐富的形態特徵,反映了其雲層頂部的動力學特點。

朱諾探測器上的微波輻射儀(Microwave Radiometer)能夠穿透木星多變的雲頂,對木星大氣內部大約550千米深處的結構進行研究。此前的研究已經表明,一些出現在木星大氣表面的特徵,實則可以一直向下延展到至少300千米的深處。Sanchez-Lavega希望,未來能夠利用這台設備,甚至於更多的觀測手段,對這隻神秘的「木星之眼」進行更加深入的研究,以求早日揭開大紅斑身上的許多謎。

[參閱] //iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aada81/meta

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