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。
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。
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。
“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。
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。”
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。”
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。)。
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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