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詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡在木星觀測到比5級颶風(fēng)更強(qiáng)的急流

“我很驚訝，多年來多個天文臺一直在跟蹤觀測木星的風(fēng)云，我們?nèi)匀挥行碌陌l(fā)現(xiàn)?！?/span>

研究者使用詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡的近紅外相機(jī)觀察到位于木星赤道上方主云層上部的的高速氣流。近紅外相機(jī)波長在2.12微米左右，觀測木星云層頂部12-21英里（20-35千米）的高度，研究者看到風(fēng)切變現(xiàn)象，在這些區(qū)域中風(fēng)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，航空局，加拿大航天局，空間望遠(yuǎn)鏡研究所，里卡多·韋索（瓦倫西亞理工大學(xué)），伊姆克·德·帕特（加州大學(xué)伯克利分校）， 蒂埃里·富歇（巴黎天文臺），利·弗萊徹（萊斯特大學(xué)），邁克爾·黃（加州大學(xué)伯克利分校），約瑟夫·德帕斯夸萊（空間望遠(yuǎn)鏡研究所））

盡管韋伯空間望遠(yuǎn)鏡最初號稱能揭秘宇宙最遠(yuǎn)的地平線——也確實正在發(fā)揮作用——但是觀測站獲取的最壯麗的圖像卻來自我們的太陽系。

通過鍍金的巢狀鏡子和近紅外設(shè)備如近紅外照相機(jī)，韋伯空間望遠(yuǎn)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(huán)狀這一動人美景，30年來我們從未做到。

科學(xué)家宣布，韋伯空間望遠(yuǎn)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(jìn)一步提供了早已熟悉的行星鄰居木星的新數(shù)據(jù)。

去年，觀測臺拍到的木星這一氣態(tài)巨行星的圖像展示給我們它的衛(wèi)星，大氣層和環(huán)帶（是的，木星也有環(huán)帶?。Ｔ谘芯苛?022年望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖像后，研究組基本確定，在木星上有高速氣流，超過3000英里寬（4，800千米），以320英里每時（515千米每時）的速度行進(jìn)。這是前所未有的發(fā)現(xiàn)?！拔覀兌己荏@訝，”來自西班牙畢爾巴鄂巴斯克大學(xué)的里卡多·韋索，是描述新發(fā)現(xiàn)的論文的主要作者，在采訪中說道。

“我很驚訝，多年來多個天文臺一直在跟蹤觀測木星的風(fēng)云，仍然有新的發(fā)現(xiàn)。”英國萊斯特大學(xué)的利·弗萊徹，研究組的成員之一，在采訪中說。

這個發(fā)現(xiàn)的意義是什么？

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

“我們一直看到的木星大氣層中模糊的薄霧現(xiàn)在看來很清晰，在木星的快速自轉(zhuǎn)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(fēng)暴從不止息，地球上特定位置用古老的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡能觀察到。對科學(xué)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(fēng)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(yuǎn)鏡近紅外拍攝的木星大氣層高處的圖像——通過云層相關(guān)特征揭示了新氣流的存在——與哈勃空間望遠(yuǎn)鏡在木星大氣層深處拍攝的圖像進(jìn)行對比。希望這一研究幫我們更加了解木星暴風(fēng)。

研究者使用航空航天局的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡的近紅外攝像機(jī)觀察到位于木星赤道上方主云層上部的的高速氣流。近紅外相機(jī)波長在2.12微米左右，觀測木星云層頂部12-21英里（20-35千米）的高度，研究者看到風(fēng)切變現(xiàn)象，在這些區(qū)域中風(fēng)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，航空局，加拿大航天局，空間望遠(yuǎn)鏡研究所，里卡多·韋索（瓦倫西亞理工大學(xué)），伊姆克·德·帕特（加州大學(xué)伯克利分校）， 蒂埃里·富歇（巴黎天文臺），利·弗萊徹（萊斯特大學(xué)），邁克爾·黃（加州大學(xué)伯克利分校），約瑟夫·德帕斯夸萊（空間望遠(yuǎn)鏡研究所））

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

“雖然我們知道，韋伯望遠(yuǎn)鏡和哈勃望遠(yuǎn)鏡的不同波段可以構(gòu)建風(fēng)暴云層的三維結(jié)構(gòu)，但我們也能通過數(shù)據(jù)的形成時間來觀測風(fēng)暴的發(fā)展速度，”加州大學(xué)伯克利分校的邁克爾·黃教授，主導(dǎo)了哈勃望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合觀測，也是本次研究的成員之一，在采訪中說道。

研究團(tuán)隊解釋道，換句話說，這種對比幫研究人員理解木星上的風(fēng)速如何隨著高度變化，并產(chǎn)生所謂的“風(fēng)切變”現(xiàn)象，像是隨著短距離變化的風(fēng)速梯度。超快氣流位于木星云層頂部25英里（40千米），因此，如果低處的風(fēng)速更低，這個現(xiàn)象就是風(fēng)切變的結(jié)果。

“木星的赤道上的平流層中，風(fēng)和溫度存在著復(fù)雜但重復(fù)發(fā)生的模式，比目前這些波段能觀測到的云層，霧中的風(fēng)速更高，”弗萊徹說道，“如果新氣流的強(qiáng)度與震蕩的平流層模式有關(guān)，我們可以預(yù)測接下來2-4年這個氣流的相應(yīng)變化情況。未來幾年檢驗這一理論真令人興奮?！?/span>

BY:Monisha Ravisetti

FY: 小白

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