木星上的風暴之眼：不止有大紅眼

通過鍍金的巢狀鏡子和近紅外設備如近紅外照相機，詹姆斯韋伯空間望遠鏡向我們重新展示了我們家園震撼的另一面，像是第一次看到我們的行星鄰居一樣。甚至讓我們看到海王星的稀薄環狀這一動人美景，30年來我們從未做到。

但是在周四（10月19日），科學家宣布，詹姆斯韋伯空間望遠鏡拍到的我們周圍宇宙的圖片，不僅讓我們看到太陽系的另一面，更進一步提供了早已熟悉的行星鄰居木星的新數據。

去年，觀測台拍到的木星這一氣態巨行星的圖像展示給我們它的衛星，大氣層和環帶。（是的，木星也有環帶！）在研究了2022年望遠鏡拍攝的圖像後，研究組基本確定，在木星上有高速氣流，超過3，000英里寬（4，800千米），以320英里每時（515千米每時）的速度行進。這是前所未有的發現。「我們都很驚訝，」來自西班牙畢爾巴鄂巴斯克大學的里卡多·韋索，是描述新發現的論文的主要作者，在採訪中說道。

「我很驚訝，多年來多個天文台一直在跟蹤觀測木星的風雲，仍然有新的發現。」英國萊斯特大學的利·弗萊徹，研究組的成員之一，在採訪中說。

這個發現的意義是什麼？

研究組發現，木星上這一新發現的氣流，——以地球上五級颶風二倍的速度爆發，位於木星赤道上方——可能會幫人們了解木星湍急的大氣層。實際上，2022年關於木星的圖像，將幫助研究者推測木星這一杏色條紋天體的天空中會發生什麼。

「我們一直看到的木星大氣層中模糊的薄霧現在看來很清晰，在木星的快速自轉中我們能觀測到。」 韋索說。

木星以極端天氣著稱，例如，你可能聽過木星的大紅眼，大紅眼的巨大風暴從不止息，地球上特定位置用古老的光學望遠鏡能觀察到。對科學研究很重要的一點是，木星的大氣層像地球一樣也是分層的。也就是說不同大氣層的風速可能是木星動蕩氣候的影響因素。

這也是韋索和其他研究者們希望做對比的原因，將望遠鏡近紅外拍攝的木星大氣層高處的圖像——通過雲層相關特徵揭示了新氣流的存在——與哈勃空間望遠鏡在木星大氣層深處拍攝的圖像進行對比。希望這一研究幫我們更加了解木星暴風。

研究者使用美國航空航天局的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的近紅外攝像機觀察到位於木星赤道上方主雲層上部的的高速氣流。近紅外相機波長在2.12微米左右，觀測木星雲層頂部12-21英里（20-35千米）的高度，研究者看到風切變現象，在這些區域中風速隨高度或者距離變化，研究者得以跟蹤觀測氣流。

（圖像來源：美國國家宇航局，歐洲航空局，加拿大航天局，空間望遠鏡研究所，里卡多·韋索（瓦倫西亞理工大學），伊姆克·德·帕特（加州大學伯克利分校）， 蒂埃里·富歇（巴黎天文台），利·弗萊徹（萊斯特大學），麥可·黃（加州大學伯克利分校），約瑟夫·德帕斯夸萊（空間望遠鏡研究所））

其實，哈勃望遠鏡圖片——主要與可見光與紫外線電磁波段有關——早已發揮作用，提供了木星赤道附近區域的信息（因此研究組在研究詹姆斯韋伯空間望遠鏡觀察到的木星赤道氣流數據時有一個可對比的基礎數據），並指出了這一區域與這次氣流無關的風暴。

「雖然我們知道，韋伯望遠鏡和哈勃望遠鏡的不同波段可以構建風暴雲層的三維結構，但我們也能通過數據的形成時間來觀測風暴的發展速度，」加州大學伯克利分校的麥可·黃教授，主導了哈勃望遠鏡聯合觀測，也是本次研究的成員之一，在採訪中說道。

研究團隊解釋道，換句話說，這種對比幫研究人員理解木星上的風速如何隨著高度變化，並產生所謂的「風切變」現象，像是隨著短距離變化的風速梯度。超快氣流位於木星雲層頂部25英里（40千米），因此，如果低處的風速更低，這個現象就是風切變的結果。

「木星的赤道上的平流層中，風和溫度存在著複雜但重複發生的模式，比目前這些波段能觀測到的雲層，霧中的風速更高，」弗萊徹說道，「如果新氣流的強度與震盪的平流層模式有關，我們可以預測接下來2-4年這個氣流的相應變化情況。未來幾年檢驗這一理論真令人興奮。」

BY:Monisha Ravisetti

FY: 小白

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