新研究揭示木星獨(dú)特和色彩斑斕的云帶下面的深層情況
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新研究揭示木星獨(dú)特和色彩斑斕的云帶下面的深層情況
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：萊斯特大學(xué)的科學(xué)家對在木星周圍軌道上捕獲的數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究，揭示了對這顆巨大行星的究揭獨(dú)特和色彩斑斕的云帶下面的深層情況的新見解。
美國宇航局（NASA）朱諾號探測器攜帶的示木色彩深層深圳外圍（外圍預(yù)約）外圍女聯(lián)系方式（電話微信180-4582-8235）一二線熱門城市上門微波輻射計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，木星的特和云帶延伸到云層的深處，而且木星的斑斕帶狀和區(qū)狀的外觀在云的底部附近發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。微波光使行星科學(xué)家能夠凝視木星五彩斑斕的云帶下云層下的深處，了解更溫暖、情況更黑暗、新研星獨(dú)更深層的究揭天氣和氣候。
在壓力低于5 bar的示木色彩深層高度（或大約是地球上平均大氣壓力的五倍），行星的特和帶狀云帶在微波光中閃閃發(fā)光，而區(qū)狀云帶則較暗。斑斕深圳外圍（外圍預(yù)約）外圍女聯(lián)系方式（電話微信180-4582-8235）一二線熱門城市上門但是云帶下，在更高的情況壓力下（高于10bar），一切都會改變，新研星獨(dú)讓科學(xué)家們看到了氣象學(xué)和環(huán)流中的一個意外逆轉(zhuǎn)。
萊斯特大學(xué)行星科學(xué)副教授、朱諾號任務(wù)的參與科學(xué)家Leigh Fletcher博士是發(fā)表在《地球物理研究-行星》雜志上的這項(xiàng)研究的主要作者。
他表示：“朱諾號任務(wù)的主要目標(biāo)之一是窺視木星大氣層的云層之下，并探測更深的隱藏層。”
“我們的研究表明，那些五顏六色的云帶只是‘冰山一角’，中緯度的云帶不僅延伸到深處，而且似乎越往下就越改變其性質(zhì)。”
“我們一直稱這個過渡帶為jovicline，它的發(fā)現(xiàn)只有通過朱諾的微波儀器才得以實(shí)現(xiàn)。”
木星最引人注目的屬性之一是其獨(dú)特的云帶外觀。行星科學(xué)家稱淺色的、白色的帶子為區(qū)，而較深的、紅色的帶子為帶。木星的行星級風(fēng)在這些彩色條紋的邊緣以相反的方向，即東邊和西邊循環(huán)。一個關(guān)鍵的問題是，這種結(jié)構(gòu)是否局限于行星的云頂，或者這些帶和區(qū)是否隨著深度的增加而持續(xù)存在。
對這一現(xiàn)象的調(diào)查是NASA朱諾號任務(wù)的主要目標(biāo)之一，該航天器攜帶一個專門設(shè)計(jì)的微波輻射計(jì)，首次測量來自太陽系最大行星深處的輻射。朱諾號團(tuán)隊(duì)利用該儀器的數(shù)據(jù)，通過比以往任何時候都更深入地窺視木衛(wèi)二大氣層來研究帶和區(qū)的性質(zhì)。
朱諾號的微波輻射計(jì)在6個波長通道中工作，范圍從1.4厘米到50厘米，這些使朱諾能夠探測大氣層的壓力，從大氣層頂部接近0.6 bar的壓力到超過100 bar的壓力，大約250公里深。
在云層頂部，木星的帶狀云帶出現(xiàn)明亮的微波發(fā)射，而區(qū)狀云帶仍然是暗的。明亮的微波發(fā)射要么意味著大氣溫度較高，要么意味著沒有氨氣，而氨氣是微波光的強(qiáng)烈吸收者。這種構(gòu)造一直持續(xù)到大約5bar。而當(dāng)壓力超過10bar時，這種模式就會發(fā)生逆轉(zhuǎn)，區(qū)狀云帶變得微波明亮，而帶狀云帶變得黑暗。因此，科學(xué)家們認(rèn)為，有些東西--無論是物理溫度還是氨的豐度--必須隨著深度的變化而變化。
Fletcher 博士將5 bar和10bar之間的這個過渡區(qū)域稱為jovicline，這是與地球海洋的溫躍層區(qū)域的比較，在那里海水從相對溫暖急劇過渡到相對寒冷。研究人員觀察到，jovicline幾乎與由冷凝水形成的穩(wěn)定大氣層相吻合。
NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）的Scott Bolton博士是朱諾號任務(wù)的首席調(diào)查員。他表示：“這些驚人的結(jié)果讓我們第一次看到了木星著名的區(qū)狀和帶狀云帶是如何隨深度演變的，揭示了以三維方式調(diào)查這顆巨行星大氣層的力量。”
有兩種可能的機(jī)制可能是造成亮度變化的原因，每一種都暗示著不同的物理結(jié)論。一種機(jī)制與帶狀和區(qū)狀的氨氣分布有關(guān)。氨氣對微波是不透明的，這意味著氨氣相對較少的區(qū)域在朱諾號的觀測中會更亮。這種機(jī)制可能意味著一個對立的環(huán)流單元的堆疊系統(tǒng)，類似于地球熱帶和中緯度地區(qū)的模式。
這些環(huán)流模式將在淺層的帶子里提供下沉，在深層的帶子里提供上涌--或者是強(qiáng)烈的風(fēng)暴和降水，將氨氣從一個地方移到另一個地方。另一種可能性是，發(fā)射的梯度與溫度的梯度相對應(yīng)，溫度越高，微波發(fā)射越大。溫度和風(fēng)是相關(guān)的，所以如果這種情況是正確的，那么木星的風(fēng)可能會隨著云層下的深度而增加，直到到達(dá) jovicline，然后逐漸減弱，進(jìn)入更深的大氣層--這也是NASA伽利略探測器團(tuán)隊(duì)在1995年提出的，它在降落傘下下降到木星的云層時測量了風(fēng)速。
可能的情況是，這兩種機(jī)制同時起作用，各自對觀察到的亮度變化作出部分貢獻(xiàn)。 科學(xué)家計(jì)劃了解為什么木星的環(huán)流會有這樣的表現(xiàn)，以及太陽系的其他巨行星是否也是如此。
萊斯特大學(xué)的科學(xué)家們在朱諾號5年的主要任務(wù)中一直是朱諾號團(tuán)隊(duì)的成員。今年早些時候，萊斯特大學(xué)的研究人員與來自日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）、波士頓大學(xué)、NASA戈達(dá)德太空飛行中心和國家信息與通信技術(shù)研究所（NICT）的同事合作，揭示了一個解決木星"能源危機(jī)"的解決方案。他們的研究發(fā)表在《自然》雜志上，表明木星強(qiáng)大的極光負(fù)責(zé)提供整個星球的熱量，盡管它只覆蓋了該星球面積的不到10%。
萊斯特大學(xué)的天文學(xué)家和行星科學(xué)家還將領(lǐng)導(dǎo)即將到來的詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的木星觀測任務(wù)，并在歐空局（ESA）將于2022年發(fā)射的木星冰冷衛(wèi)星探測器（JUICE）的科學(xué)和儀器方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。