木星的野性外觀,科學家迫切解開這一謎團

木星的野性外觀,科學家迫切解開這一謎團

這顆行星的神秘之處令人費解,就像它的外表令人著迷一樣。幾乎任何一個人看到的氣體巨行星的圖像都能讓你停下腳步,敬畏地盯著不斷變化的色彩和漩渦帶,然後納悶“這是怎麼回事?”你不是唯一有這種感覺的人。科學家們瞭解的越多,他們可能會感覺到更多超出他們深度的東西。大部分來自NASA的朱諾(Juno)探測器的數據,於2016年7月抵達木星,並將繼續圍繞木星運行直到2022年。“朱諾號”的首席調查員斯科特·波頓(Scott Bolton)說,“我們正在進行第一次真正的近距離觀察木星,我們發現我們的很多想法都是不正確的,也許是幼稚的。”我們確實知道木星有一個巨大的,不均勻的磁場,一項新的研究表明,它位於行星的特殊雲層下方。

木星不像地球

木星是一個氣體巨行星,而不是像我們所居住的行星那樣是堅固的岩石。它主要是氫和氦,再加上銨。

如果你從雲層頂部向內移動,你最終會到達氫氣被壓縮成液體的深度。根據NASA太空中心的說法,這是由於6.5億磅的壓力把氫分子聚集在一起形成的。與其把木星想象成像地球一樣的固體,不如想象一個沸騰的、超熱的、43000°F(24000°C)的液體被巨大的物體以同樣巨大的引力場拉成一個球形。也許在它的中心有一個堅固的內核,但還不清楚是否存在。

木星的野性外觀,科學家迫切解開這一謎團

我們所看到的壯觀的湍流是木星噴流的產物,即繞行星旋轉的風。他們到達木星約1800英里的高度,然後停止。為什麼會發生這種情況?這是納維德·康斯坦丁努和傑弗裡·帕克想要解開的謎團之一。

壯觀的,令人費解的畫面。與此同時,我們看到的許多木星圖像提出了其他問題。

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大紅斑

木星臭名昭著的“大紅斑”似乎是一個巨大的、運行時間很長的風暴,漫無目的的橫掃整個星球。我們已經觀測它至少150年了,早在1660年人類就已經觀測到了。它的寬度是地球的兩倍,風速約為每小時400英里。這就是我們唯一確定的。

木星令人震驚的極地區

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木星南極

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北極氣旋的紅外圖像

令人哭笑不得的細節

“朱諾號”在環繞木星53天的橢圓軌道上運行時,發回的許多圖像都具有令人難以置信的視覺細節,揭示了我們從未見過的東西。

例如,這個區域在舊圖片上以純白漩渦的形式出現。但“朱諾號”揭示了它真正的複雜性。

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白點細節

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木星北半球的神奇圖像

磁力主宰一切

“朱諾號”任務給出的見解之一是木星有著驚人的強磁場,而且它的形狀也很不規則。“朱諾”任務磁場方面的負責人傑克·康納尼(JackConnerney)認為,“我們已經看到磁場看起來很粗糙:有些地方更強,另一些地方更弱。這種不均勻的分佈表明,磁場可能是由靠近表面的動力作用產生的,在金屬氫層之上。我們執行的每一次飛越都使我們更接近於確定木星動力的位置和工作方式。”

康斯坦丁努和帕克對數學模型的研究揭示出,一定量的強大壓力會導致氫和氦分子中的電子斷裂。一旦被釋放出來,它們就會形成磁場和電場。不過,最關鍵的觀測結果是,在木星上,所需的壓力發生在1800英里的行星雲層的外表面向下。這正是行星噴射流停止的深度。巧合?因此,科學家們得出的結論是,木星的急流與其不均勻的團塊狀磁場之間的碰撞,解釋了我們所看到的奇異的停止-開始-旋轉視覺模式的原因。這種相互作用的確切機制需要進一步研究才能完全理解,但這似乎是回答我們太陽系中最引人注目的謎團之一的一個有希望的開端。


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