又一層木星神秘的面紗被解開!兩項新發現帶我們走進大氣層的核心

簡介:美國宇航局在木星上發現了與氨有關的“蘑菇”和“淺閃電”: “淺閃電”是一種意外的放電形式; “蘑菇”是“富含氨的冰泥岩”,起源於木星上的猛烈雷暴。結合他們的新發現,NASA團隊得以解決木星的氨氣之謎。

又一層木星神秘的面紗被解開!兩項新發現帶我們走進大氣層的核心

NASA的朱諾號探測器剛剛在木星——太陽系最大的行星上破解了它的兩個謎團。

負責朱諾號任務的NASA科學家們經歷了非常激動人心的一天。在最近,這隊科學家對木星的瞭解進一步加深,這兩項新破解的謎團支持了行星大氣活動的理論。

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研究團隊在木星上發現了一件叫做“淺層閃電”,和另一件叫做“蘑菇球”的現象,兩者都與氨有聯繫。他們的發現將在本週三發表在《自然》雜誌上。

這些新發現為讓我們對木星的瞭解又進了一步,在此之前科學家們普遍認為這些暴風雨來自水,而不是氨。

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“朱諾貼着雲層上方飛過時發現了令人驚訝的現象——小而淺層的閃電,在一個被認為不可能的高度出現。”海蒂·貝克爾説道,她來自NASA位於南加州的噴氣推進實驗室,是朱諾任務輻射監控調查帶頭人,與這項研究的發表在《自然》雜誌上的第一作者。

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貝克爾的團隊發現木星的風暴將水和冰晶推上它的大氣層,在哪裏水與氨氣相遇。氨氣將冰融化,形成氨-水溶液。

“在這種高度,氨像一種防凍劑,將水的融點降低,並形成含有氨-水溶液的雲。”貝克爾解釋道。“在這種新形態下,下墜的氨-水溶液會與上升的水-冰晶相撞,將這片雲電氣化。這讓科學家們十分震驚,因為氨-水溶液在地球並不存在。”

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將我們新瞭解的淺層閃電與蘑菇球相結合,NASA團隊成功揭開了氨的謎團。朱諾首席調查員斯考特·博爾頓説:“事實上,氨並不是消失了,只是在向下移動是多了一層偽裝——水。”他來自位於聖安東尼奧的西南研究中心。

“在這個理論之下,答案非常簡單:我們看不到液態的氨與水,直到它達到一定深度,隨後蒸發,這種深度是非常深的。”

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木星另一個謎團被解開了,這為我們打開了一道道新的大門,他們通向大氣動態學全新的理論。

相關知識

木星是距離太陽

第五近的行星,也是太陽系

中體積最大的行星,目前已知有79顆衞星。古代的天文學家

就已經知道這顆行星[11]

,羅馬人

以他們的神

稱這顆行星為朱庇特

[12]

。古代中國

則稱木星為歲星

,取其繞行天球一週約為12年,與地支

相同之故[13]

。到西漢

時期,《史記

?天官書》作者天文學家司馬遷

從實際觀測發現歲星呈青色,與“五行

”學説聯繫在一起,正式把它命名為木星。[14]

木星是顆巨行星

,質量

是太陽的千分之一,但卻是太陽系其他行星質量總和的2.5倍。太陽系的行星中,木星和土星

是氣體巨星

(天王星

和海王星

是冰巨星

)。

從地球看木星,它的視星等

可以達到 -2.94等,已經可以照出陰影[15]

,並使它成為繼月球

和金星

之後,是夜空平均第三亮的天體(火星在其軌道的特定點上時能短暫與木星的亮度相比。)。

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木星的主要成分是氫

,但只佔十分之一分子數量的氦

,卻佔了總質量的四分之一;它可能有岩石的核心和重元素[16]

,但是像其他的巨行星一樣,木星沒有可以明確界定的固體表面。由於快速地自轉,木星的外觀呈現扁球體

(赤道附近有輕微但明顯可見的凸起)。外面的大氣層依緯度成不同的區與帶,在彼此的交界處有湍流和風暴作用着。最顯著的例子就是大紅斑

,已知是在17世紀第一次被望遠鏡

見到,持續至今未曾停歇過的巨大風暴。環繞着木星的還有微弱的行星環

和強大的磁層

,包括4顆1610年發現的伽利略衞星

,至2019年12月已經發現79顆衞星。木衞三

是其中最大的一顆,其直徑大於行星中的水星

迄今已有數艘無人太空船

前往木星探勘,最值得注意的是早期飛掠任務的先鋒號

和旅行者計劃

,和後期的伽利略號

。先前拜訪木星的是鎖定冥王星

的新視野號

太空船,在2007年2月28日最接近木星,並藉助木星的加速

前往冥王星。目前朱諾號

是木星軌道上唯一運作中的探測器,自2016年7月4日進入環繞木星的軌道後便持續進行觀測作業至今[17][18]

。未來仍將有不少探測木星系統的太空任務,如探測木星衞星歐羅巴

的木衞二飛越任務

by: Fabienne Lang

FY: mjr

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