/图像-1/由喷气推进实验室拍摄 木星的带状外观是由形成云的天气层造成的
这张合成图像显示了双子座北望远镜和美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的木星的红外和可见光图像
学分:国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA，M
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我和王
德·佩特(加州大学伯克利分校)等
美国宇航局环绕木星运行的朱诺号探测器的新发现提供了一个更全面的画面，展示了木星独特而多彩的大气特征如何为其云层下看不见的过程提供线索
研究结果强调了环绕木星的云带和云带的内部运作，以及它的极地气旋甚至大红斑
研究人员今天在《科学》杂志和《地球物理研究杂志:行星》上发表了几篇关于朱诺大气发现的论文
其他论文出现在最近两期《地球物理研究快报》上
“这些来自朱诺号的新观测，打开了一个关于木星神秘可观测特征的新信息宝库，”美国宇航局华盛顿总部行星科学部主任洛里·格拉斯说
“每篇论文都揭示了地球大气过程的不同方面——这是一个极好的例子，说明我们国际多样化的科学团队如何加强对我们太阳系的了解
" 朱诺号于2016年进入木星轨道
迄今为止，在宇宙飞船37次穿越地球的过程中，每一次都有一套专门的仪器在它湍流的云层下面窥视
“此前，朱诺号给我们带来了惊喜，暗示木星大气中的现象比预期的更深，”来自圣安东尼奥西南研究所的朱诺号首席研究员、《科学》杂志上关于木星漩涡深度的论文的主要作者斯科特·博尔顿说
“现在，我们开始将所有这些独立的部分放在一起，并首次真正了解木星美丽而猛烈的大气层是如何工作的——以3D形式
" 这幅插图结合了美国宇航局朱诺飞船上朱诺相机拍摄的木星图像和地球的合成图像，描绘了木星大红斑的大小和深度
信用:朱诺卡姆图像数据:美国宇航局/JPL-加州理工学院/SwRI/微软朱诺卡姆图像处理由凯文
吉尔(抄送)地球图像:美国宇航局 朱诺的微波辐射计(MWR)允许任务科学家窥视木星云顶之下，探测其众多涡旋风暴的结构
这些风暴中最著名的是被称为大红斑的标志性反气旋
这个深红漩涡比地球还要宽，自从近两个世纪前被发现以来，就一直吸引着科学家们
新的结果显示，气旋顶部较暖，大气密度较低，而底部较冷，密度较高
反方向旋转的反气旋，顶部较冷，底部较暖
研究结果还表明，这些风暴比预期的要高得多，有些风暴在云顶下延伸60英里(100公里)，其他风暴，包括大红斑，延伸超过200英里(350公里)
这一令人惊讶的发现表明，漩涡覆盖了水凝结和云形成区域之外的区域，在阳光温暖大气的深度之下
大红斑的高度和大小意味着风暴中大气质量的浓度可能被研究木星重力场的仪器探测到
两次近距离飞越木星最著名的位置为寻找风暴的引力信号和补充MWR关于其深度的结果提供了机会
朱诺号以每小时130，000英里(209，000公里)的速度在木星的云层上低空飞行，朱诺号的科学家们能够测量到小到0
01毫米/秒，距离超过4亿英里(6.5亿公里)
这使得研究小组能够将大红斑的深度限制在云顶以下约300英里(500公里)
“在2019年7月的飞越中，获得大红斑引力所需的精度是惊人的，”来自南加州美国宇航局喷气推进实验室的朱诺科学家玛齐亚·帕里西说，她是《科学》杂志上一篇关于大红斑引力飞越的论文的主要作者
“能够补充MWR在深度上的发现给了我们很大的信心，未来在木星上的重力实验将产生同样有趣的结果
" 2017年7月11日，朱诺康成像仪和微波辐射计从大红斑上空收集的数据提供了木星最具标志性的反气旋内部运作的一瞥
信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院/SwRI/科学加工:凯文吉尔抄送 皮带和区域 除了气旋和反气旋之外，木星还以其独特的带和区域而闻名——白色和红色的云带环绕着这颗行星
强劲的东西向风以相反的方向分开了这些环带
朱诺此前发现，这些风或急流的深度约为2000英里(约3200公里)
研究人员仍在试图解开急流是如何形成的谜团
“朱诺”号的MWR号在多次穿越过程中收集的数据揭示了一个可能的线索:大气中的氨气与观测到的喷流呈明显的直线上下运动
以色列魏茨曼科学研究所的研究生凯伦·杜尔是《科学》杂志上关于木星上类费雷尔细胞的论文的主要作者，她说:“通过追踪氨，我们在南北半球发现了性质类似‘费雷尔细胞’的循环细胞，这些细胞控制着我们地球上的大部分气候。”
“虽然地球每个半球有一个费雷尔电池，但木星有八个——每个至少大30倍
" 朱诺的MWR数据还显示，这些带和区域在木星水云下大约40英里(65公里)处发生了转变
在较浅的深度，木星的带在微波光中比邻近的带更亮
但是在更深的层次，在水云之下，情况正好相反——这揭示了我们与海洋的相似之处
“我们将这一层称为‘乔维奇线’，类似于在地球海洋中看到的过渡层，称为温跃层——海水从相对温暖急剧过渡到相对寒冷，”英国莱斯特大学的朱诺参与科学家利·弗莱彻说，他是《地球物理研究杂志:行星》论文的主要作者，该论文强调了朱诺对木星温带和温带的微波观测
在2019年7月飞越木星期间，任务科学家进行了一项实验，测量朱诺飞船在大红斑附近重力场中的微小速度变化
信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院/SwRI 极地气旋 朱诺之前在木星的两极发现了巨型气旋风暴的多边形排列——八个在北极以八边形排列，五个在南极以五边形排列
现在，五年过去了，任务科学家利用航天器的木星红外极光成像仪(JIRAM)的观测结果，已经确定这些大气现象非常有弹性，保持在同一个位置
罗马国家天体物理研究所的Juno联合研究员Alessandro Mura说:“木星的气旋会影响彼此的运动，导致它们在一个平衡位置附近振荡。”他是《地球物理研究快报》上最近一篇关于木星极地气旋振荡和稳定性的论文的主要作者
“这些缓慢振荡的行为表明它们有很深的根源
" JIRAM数据还表明，像地球上的飓风一样，这些气旋想向极地移动，但位于每个极地中心的气旋会将它们推回
这种平衡解释了气旋的位置以及每个极点的不同数量
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