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美国国家航空航天局的韦布发现木星大气层的新特征

本站发布时间:2023-12-16 13:50:47

美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了木星大气层中前所未有的新特征高速急流横跨3000英里(4800公里)宽,位于木星主云层上方的赤道处这个喷气式飞机的发现让我们深入了解了朱比特家族最频繁相互作用的湍流层,以及韦伯是如何唯一能够追踪这些特征的

西班牙毕尔巴鄂巴斯克郡大学的Ricardo Huesoo说:“这是一个完全令人惊讶的结果。”“我们一直认为木星的大气层中存在着一些模糊的危险,这些危险会伴随着行星的快速旋转而出现。”

2022年7月从Webb的NIRCam(近红外相机)采集的流分析数据早期发布的科学计划由加利福尼亚大学的伊姆凯德·帕特尔、伯克利和巴黎天文台的Thierry Fouchet联合领导,旨在拍摄木星10小时后的图像,或者每天拍摄不同过滤器的信息,每个过滤器都能检测木星大气层不同高度的微小特征变化

“尽管各种基于地面的望远镜、航天器,如美国国家航空航天局的JunoandCassini和美国国家航空宇航局的HubbleSpaceTelescope,都观测到了木星系统不断变化的天气模式,但韦布已经提供了木星环、卫星和大气层的新发现,”德帕特诺说

木星与地球在许多方面都不同——木星很重,地球是岩石的,温度很高——两个星球都有大气层红外、可见光、无线电和超紫光波长由热能提供,探测到行星大气层的较低、较深层——那里有巨大的雷暴和氨云

另一方面,韦布在月球上的观察比以前更灵敏,对木星云顶上方约15-30英里(25-50公里)的高温层更敏感在内部的基础上,高海拔的学习通常表现为模糊,并增强了对四层区域的权利有了韦布,精细的细节会被正确的模糊带所解决

新发现的急流以320英里/小时(515公里/小时)的速度行驶,与地球5级飓风保持一致它位于Jupiter的低纬度圈内,离云层约25英里(40公里)处

通过将韦巴地纬度观测到的风与哈勃望远镜深层观测到的风速进行比较,该仪器可以测量风随时间变化的速度以及每一次风切变的速度

尽管允许Webb的精细分辨率和波长覆盖率来检测用于追踪喷流的小声音特征,但在Webb观测之后第二天从Hubble获得的综合观测结果也是确定木星赤道基本状态的关键,也有助于木星赤道中矢量风暴的发展或与喷流无关

“我们知道韦布和哈勃望远镜的不同波长会显示出稳定云的三维结构,但我们也能够利用这些数据的时间来保存和发展数据,”加州大学伯克利分校的团队成员MichaelWongo补充道,他们完成了哈勃望远镜的全部相关观测

研究人员向前看,用Webb对Jupiter进行观察,以确定喷气机的速度和时间是否随着时间的推移而变化

英国莱斯特大学的LeighFletcher成员解释道:“木星使四年一度的平流层中的风和温度的不可预测模式变得复杂,云层中的风比这些波长下测量到的风和雾都要高。”“如果这股新喷流的强度与这种振荡的地球模式有关,我们可能会期望喷流在未来2-4年内发生巨大变化——这将极大地激发人们对这一理论的兴趣。”

Fletcher继续说道:“令人惊讶的是,经过多年从多个天文台记录木星的云层和风,西方将有更多的东西可以探测到木星,而且在2022年重新拍摄新的NIRCam图像之前,这些喷射物可以一直被禁止观看。”

研究人员的研究结果集中发表在《自然天文学》杂志上


来源:

Materials provided by
NASA/Goddard Space Flight Center.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Ricardo Hueso, Agustín Sánchez-Lavega, Thierry Fouchet, Imke de Pater, Arrate Antuñano, Leigh N. Fletcher, Michael H. Wong, Pablo Rodríguez-Ovalle, Lawrence A. Sromovsky, Patrick M. Fry, Glenn S. Orton, Sandrine Guerlet, Patrick G. J. Irwin, Emmanuel Lellouch, Jake Harkett, Katherine de Kleer, Henrik Melin, Vincent Hue, Amy A. Simon, Statia Luszcz-Cook, Kunio M. Sayanagi.
    An intense narrow equatorial jet in Jupiter’s lower stratosphere observed by JWST. Nature Astronomy, 2023; DOI: 10.1038/s41550-023-02099-2

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