木星带来更多惊奇

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  美國宇航局“朱诺号”探测器发回地球的最新数据表明,木星大气飓风起源于木星大气深层,持续时间比地球飓风长得多。木星南北两极巨型飓风是恒久性大气特征,在太阳系中很独特。科学家说,我们对木星的了解依然很少,需要新一代探测器从新视角更深入探测木星。
  木星上著名的条带发源于什么深度一直是谜。“朱诺号”在飞近木星过程中进行的引力测量如今终于提供了答案。木星引力场中南北极不对称与木星条带不对称相似。在气态行星上,如此不对称只可能来源于大气深层。在木星上,东向和西向的可见射流在南北两极不对称。射流发源地越深,射流质量越大,在引力场中表现的信号越强。因此,引力场中非对称程度决定了射流深度。
  早在400多年前,伽利略就看到了木星条带。虽然直到如今科学家对木星条带的认识依然肤浅,但终于知道这些条带与沿着木星射流的云层特征有关。“朱诺号”给出的木星射流数据令科学家惊讶,因为它们表明木星天气层(即大气层)厚度比之前科学家预测的要厚得多,质量也要大得多。木星天气层从顶部向下延伸3000千米,大约占木星质量的1%(相当于地球质量的3倍)。与之对比,地球大气层质量还不到地球质量的100万分之1。
  上述发现对于了解驱动木星射流的机制来说很重要。此外,射流引力指针与木星核的引力指征分不开。“朱诺号”还发现,在木星天气层下方,木星几乎像固体一样旋转。这也让科学家惊奇。“朱诺号”未来的测量将有助于了解天气层和固态部分之间的过渡机制。这些发现对于了解太阳系中其他天体(例如土星)和太阳系外的天体来说也有启发。
  木星两极与在较低纬度环绕木星的橘色和白色条带形成鲜明对比。木星北极的巨型中央飓风被8个直径4000~4600千米的飓风包围。木星南极也有中央飓风,被5个直径5600~7000千米的飓风包围。木星两极几乎所有飓风都紧密排列,以至于它们的悬臂都接触到了相邻的飓风。然而,尽管这些飓风排列如此紧密,其各自形态特征却又很分明,并且长时间如此。问题是;它们为什么不合并?土星两极只有单一气旋。土星和木星都是气态巨行星,但科学家开始意识到并非所有气态巨行星都天生一样。
木星射流
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