“木星之眼”大红斑,它能吞下多个地球,还有极为精细的内部结构

“木星之眼”大红斑,它能吞下多个地球,还有极为精细的内部结构

“木星之眼”大红斑,它能吞下多个地球,还有极为精细的内部结构

“木星之眼”大红斑,它能吞下多个地球,还有极为精细的内部结构

NASA / JunoCam

科学探测并不是朱诺相机(JunoCam)的首要任务;用美轮美奂的照片,博得大众对太空探索的关注才是它的第一目的。但朱诺相机拍摄的高分辨率可见光影像,无疑也给了科学家一个极好的机遇,来对木星进行研究。

最近以西班牙巴斯克地区大学Agustín Sánchez-Lavega为首的一批科学家,对朱诺相机拍摄的木星大红斑照片进行了细致的形态学分析。此前人们对大红斑的了解多来自早期的木星探测任务,如旅行者探测器、伽利略探测器,以及哈勃太空望远镜等。它们有着一代强似一代的分辨率。但即便如此,也都无法和朱诺相机相比。

朱诺相机拍摄的照片分辨率最高可以达到每像素7千米,远好于早期的每像素150千米。Sanchez-Lavega等人在此分辨率下,在木星大红斑内部,发现了至少5处不同的形态学特征。

“木星之眼”大红斑,它能吞下多个地球,还有极为精细的内部结构

NASA / A. Sanchez-Lavega等人

这五种特征包括:紧密云团集群(A)、中等规模的波浪云(B)、螺旋状气旋(C)、中央湍流核(D)和细长的暗灰色纤维状云(E)。

紧密云团集群(Compact cloud clusters)和地球大气中的高积云相似,可能由氨冷凝而成;中等规模的波浪云(Mesoscale waves)是由波浪状云团集结而成,其所在之处的大气可能相对稳定;螺旋状气旋(Spiralling vortices)是一个半径大约500千米的气流旋涡,其所在之处存在着猛烈的风切变;中央湍流核(central turbulent nucleus)宽约5200千米,相当于地球直径的40%;细长的暗灰色纤维状云(filament structures)长度在2000至7000千米之间,沿气旋外围分布,风速极高,它们可能有着与众不同的成分,也有可能处在不同的高度上。

“木星之眼”大红斑,它能吞下多个地球,还有极为精细的内部结构

美国天文学会 / A. Sanchez-Lavega等人

Sanchez-Lavega等人认为,虽然大红斑在过去140年间面积发生了显著变化,但是自1979年旅行者探测器飞掠之后,其内部风的特点只发生了略微改变。大红斑内部风速的保持,可能与一种“深层根源性的动力学循环(deeply rooted dynamical circulation)”机制有关。大红斑顶部丰富的形态特征,反映了其云层顶部的动力学特点。

朱诺探测器上的微波辐射仪(Microwave Radiometer)能够穿透木星多变的云顶,对木星大气内部大约550千米深处的结构进行研究。此前的研究已经表明,一些出现在木星大气表面的特征,实则可以一直向下延展到至少300千米的深处。Sanchez-Lavega希望,未来能够利用这台设备,甚至于更多的观测手段,对这只神秘的“木星之眼”进行更加深入的研究,以求早日揭开大红斑身上的许多谜。

[参阅] http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aada81/meta


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