您现在的位置:首页 > 天文地理 > 天文历法 >

木星的最高分辨率图揭示了它猛烈的风暴

文章标签:木星云层图像风暴猛烈   文章来源:中国传统文化   发布时间:2020-08-26 13:17:23

简介:通过幸运成像,科学家合成了目前为止最清晰的木星表面图像,研究图像后科学家们认为木星表面的深色位置是厚云层挡住红外线所致,而明亮的区域是云层间隙,并通过对木星表面闪电推测大气对流。

木星的最高分辨率图揭示了它猛烈的风暴

木星,一个迷一般的星球

简介:通过“幸运成像”,科学家合成了到目前为止最清晰的木星表面图像,研究图像后,科学家们认为,木星表面的深色区域是厚云层挡住红外线所致,而明亮的区域是云层间隙,并通过对木星表面闪电推测大气对流。

木星的风暴,包括著名的大红斑,由一层层气体组成,这些气体会随着旋转的风移动和缠绕,还附着一层稠密的云层。综合起来,它们将太阳系最大的行星笼罩在神秘之中。

木星的最高分辨率图揭示了它猛烈的风暴

七绝之木星

在双子座北星的望远镜中,拍摄到最新的图像揭示了木星在其炽热的光辉中颤抖的世界,揭示了其表面下狂风暴雨的世界,并揭示了这颗气体巨星的雷击和深云等新数据。

这些图片的发现,发表在本周的《天体物理学杂志》补充系列上。

利用一种名为“幸运成像”的复杂技术,观测这组新图像的研究人员花了三年时间收集了关于木星的观测数据,从而获得了地球上有史以来最高分辨率的木星图像。

“幸运成像”是指望远镜连续捕获大量图像,曝光时间短,根据地球大气层的稳定性,只选择最清晰的图像。

木星的最高分辨率图揭示了它猛烈的风暴

双子座从地球。国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA M.H.Wong (加州大学伯克利分校)和团队致谢: Mahdi Zamanio

由此产生的图像显示,木星如同一个巨大的万圣节南瓜,伴随着猛烈的狂风在行星周围旋转。最后的图像是观测到的九种图像的合成图。

厚厚的云层在红外地图上显示为黑暗,而在晴空则显得十分明亮。

双子座望远镜的长波红外光能穿过木星大气层外的薄雾,却被大气层高层上较厚的云层遮住。这就是为什么我们人类能够每天沐浴到充足的阳光,也是托了大气层的福,地球才会变得如此温暖。如果不存在大气层,那么太阳的辐射就会直接照射在地面上,将热量直接散播在地面会造成可怕的高温,而一切生灵,也将不复存在,就如同金星一般。

木星的最高分辨率图揭示了它猛烈的风暴

地球与木星

加州大学伯克利分校(University of California Berkeley)的研究员迈克尔•王(Michael Wong)在一份声明中说道:“这些图像能与从太空拍摄的图像相媲美。” “双子座的数据非常关键,因为它们让我们能够定期深入探测木星的云层。”

研究人员随后将这些新图像与哈勃太空望远镜和朱诺号木星飞船的观测结果结合起来,以便更好地了解木星的猛烈风暴。

这些猛烈的风暴,像“大红斑”,以及其他高压反气旋,是使木星脱颖而出的原因之一,远远超过了它作为最大行星的头衔。

木星的最高分辨率图揭示了它猛烈的风暴

木星的“大红斑”

此前对大红斑的观测显示出暗斑,研究人员将其解释为云层颜色的不同变化。然而,新的观测结果显示,这些黑点实际上是云层的间隙。

这些间隙呈现出明亮的红外热点,如果它们是厚厚的云层,那么来自木星内部热量的红外线将会被它们阻挡。

通过结合这三组数据,研究人员还能够研究云层的结构。研究人员称,他们发现风暴的雷击,以及造成风暴的一些最大的风暴系统,都是在由水冰和液体构成的深云上的大型对流单元内部和周围形成的。

“科学家追踪闪电是因为它是对流的标志,这是一个湍流的混合过程,将木星的内部热量传送到可见的云顶,”迈克尔•王在双子座说,“对闪电源的持续研究将帮助我们理解木星上的对流与地球大气中的对流有何不同或相似之处。”

木星的最高分辨率图揭示了它猛烈的风暴

木星南极美图,蓝色漩涡壮丽夺目

摘要:从2016年开始,研究人员对木星进行了高空间分辨率的成像观测,其周期为53天,与“朱诺”号飞船在每一次周期外通过时的大气观测相吻合。哈勃太空望远镜(HST)上的宽视场相机3(WFC3)用14个滤光器收集了236~925nm的木星图像。双子座北星的近红外成像仪(NIRI)使用“幸运成像”方法(将一系列短曝光中获得的最清晰的帧),在4.7μm处使用M'filter对木星的热辐射进行成像。我们讨论了数据采集和处理,以及包含处理后的WFC3和NIRI数据的存档收集。

在大多数纬度地区,纬向风随时间保持稳定。但2016年在24°N附近和2017年在15°S附近,纬向风廓线的显著演变与对流性超级风暴爆发有关。在2016-2019年期间,出现了持续的中尺度波动。我们将朱诺团队观测到的闪电群与在15°S附近的大型对流羽流中的水云和在35°N–55°N附近的气旋中的水云联系在一起。

在超大型望远镜上获得的10.8微米波长的热红外图显示出一致的高亮度高温度异常,尽管在高速地面试验数据中看到了多种多样的气溶胶特性,WFC3和NIRI成像都显示出了与15°S风暴周围的下沉相一致的耗尽气溶胶,这也被Atacama(阿塔卡)大毫米/亚毫米阵列观测到了。大红斑的近红外成像显示,局部降低的云层不透明度是造成漩涡内暗特征的原因。HST数据绘制了高纬度地区的多个同心极罩。

木星的最高分辨率图揭示了它猛烈的风暴

等待人类探索的一个未知世界

作者: inverse

FY: 楚沫汐汐

如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

热点排行>>
图文阅读>>