莱斯特大学
基于2021年7月21日获得的朱诺康木星图像的艺术家印象
增强突出特征，云，颜色和木星的美丽
信用:美国航天局/ SwRI / MSSS /坦尼娅·奥莱克苏伊克 莱斯特大学对在木星轨道上捕获的数据进行的一项研究揭示了在这个气体巨人独特而多彩的环带之下发生的事情的新见解
美国宇航局朱诺飞船携带的微波辐射计数据显示，木星的带状图案延伸到云层深处，木星的带状和带状区域在水云底部附近反转
微波光使行星科学家能够凝视木星彩云的深处，了解温暖、黑暗、更深层次的天气和气候
在低于五巴压力(或者大约是地球平均大气压的五倍)的高度，行星的环带在微波光中明亮地发光，而环带是黑暗的
但是，在更高的压力下，在10巴以上的高度，一切都会发生变化，这让科学家们看到了气象和环流中意想不到的逆转
博士；医生
莱斯特大学行星科学副教授、朱诺任务的参与科学家利·弗莱彻是该研究的主要作者，该研究发表在《地球物理研究杂志-行星》上
他说，“朱诺的主要目标之一是窥视木星大气的阴云之下，探索更深、更隐蔽的层
“我们的研究表明，那些彩色的条带只是‘冰山一角’，中纬度的条带不仅延伸得很深，而且随着你走得越远，它们的性质似乎也在改变。”
“我们一直称过渡区为‘木星线’，它的发现只有通过朱诺的微波仪器才有可能
" 木星最显著的特征之一是它独特的带状外观
行星科学家称浅色带为带，深色带为带
木星的行星级风在这些彩色条纹的边缘以相反的方向，东方和西方循环
一个关键的问题是，这种结构是否局限于地球的云顶，或者这些带和区域是否随着深度的增加而持续存在
对这一现象的调查是美国宇航局朱诺任务的主要目标之一，该航天器携带了一个专门设计的微波辐射计，首次测量太阳系最大行星深处的辐射
位于PJ18的木星大红斑(2019年)，在漩涡的西边(左边)显示出大片红色物质
学分:美国宇航局/JPL-加州理工学院/ SwRI / MSSS /凯文·M
吉尔 朱诺团队利用来自该仪器的数据，通过比以往任何时候都更深入地观察木星大气来检查带和带的性质
朱诺的微波辐射计工作在6个波长信道上
4厘米到50厘米，这些使朱诺号能够在接近0
6巴至压力超过100巴，深度约250公里
在云层顶部，木星的环带因微波辐射而显得明亮，而环带则保持黑暗
明亮的微波辐射意味着大气温度升高，或者没有氨气，氨气是微波光的强吸收体
这种配置持续到大约五巴
当压力超过10巴时，情况就相反了，区域变得微波明亮，带变得黑暗
因此，科学家们认为，某些东西——无论是物理温度还是氨的丰度——必然会随着深度而变化
博士；医生
弗莱彻把这一过渡区域称为约维奇线的5至10巴，与地球海洋的温跃层区域相比，海水从相对温暖急剧过渡到相对寒冷
研究人员观察到，木星线几乎与由冷凝水形成的稳定大气层一致
博士；医生
美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的斯科特·波顿是“朱诺”号任务的首席研究员
他说，“这些惊人的结果让我们第一次看到木星著名的带和带是如何随着深度而演变的，揭示了在三维空间研究这颗巨大行星的大气层的力量。”
" 有两种可能的机制可以导致亮度的变化，每一种都暗示着不同的物理结论
一种机制与氨气在带和区域内的分布有关
氨对微波是不透明的，这意味着在朱诺的观测中，氨相对较少的区域会更亮
这种机制可能意味着一个相反循环细胞的堆叠系统，类似于地球热带和中纬度地区的模式
与云顶的颜色(左)和云顶的风(右)相比，在微波光中观察到的木星的带和区域
图中显示了两种波长的微波光，一种感知水云上方的高度，另一种感知水云下方的高度
学分:美国国家航空航天局/ JPL /西南航空研究中心/莱斯特大学 这些循环模式会导致浅层地带下沉，深层地带上升——或者剧烈的风暴和降水，将氨气从一个地方带到另一个地方
另一种可能性是，发射梯度对应于温度梯度，温度越高，微波发射越大
温度和风是相互关联的，所以如果这个假设是正确的，那么木星的风可能会随着云层下的深度而增加，直到我们到达木星线，然后逐渐减弱到更深的大气层——这也是美国宇航局的伽利略探测器在1995年提出的，当时它在降落伞下下降到木星云层中时测量了风速
可能的情况是，这两种机制同时起作用，每种机制都导致了部分观测到的亮度变化
这场竞赛现在是为了理解为什么木星的环流会以这种方式运行，以及这是否适用于我们太阳系中的其他巨型行星
“朱诺微波观测揭示的木星温带/区域深度对比”发表在《地球物理研究杂志-行星》上
莱斯特大学的科学家一直是朱诺团队的成员，在围绕这个气体巨人运行的5年主要任务中
今年早些时候，莱斯特大学的研究人员与日本航天局(JAXA)、波士顿大学、美国宇航局戈达德太空飞行中心和国家信息与通信技术研究所(NICT)的同事合作，揭示了木星“能源危机”的解决方案
他们发表在《自然》杂志上的研究表明，尽管木星强大的极光只覆盖了该行星不到10%的面积，但它们却为整个行星带来了热量
莱斯特天文学家和行星科学家也将领导即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜对木星的观测，并在欧洲航天局(欧空局)将于2022年发射的木星冰冷卫星探测器(JUICE)的科学和仪器方面发挥主导作用
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
