令人著迷的木星影像揭示了巨大風暴的秘密
突破性的木星新圖像拼湊出了這顆神秘行星的”幸運圖像”,讓天文學家們對這顆氣體巨人云層中的劇烈風暴有了前所未有的了解。利用夏威夷毛納凱亞島上的雙子星北望遠鏡,可以繞開地球大氣層的影響,讓我們清晰看到了木星,彷彿置身於木星周圍的軌道上。
雖然它可能是太陽系中最大的行星,但要拍到木星的清晰照片仍然不是一件容易的事。地球上的望遠鏡具有高分辨率,而雙子星北望遠鏡的近紅外成像儀(NIRI)實際上可以觀察到這顆行星的風暴,但地球本身大氣層的不穩定性會使最終的結果變得模糊不清。現在雙子星北望遠鏡和哈勃太空望遠鏡合作團隊使用了所謂的”幸運成像”來獲得最佳結果。對木星進行了9次單獨拍攝,每次都由38次曝光組成。科學家們對結果進行了篩選,選出了最銳利的10%圖像,然後將其合併成一個單一的最終圖像。
這需要對合成圖像進行仔細的定位,以使其正確排列,因為木星在拍攝曝光時,木星會旋轉。最終天文學家們拿出了有史以來從地面拍攝到的最高分辨率的木星紅外圖像。研究人員希望探索朱諾號探測器觀測結果如何與這顆遙遠星球上巨大的氣旋、大氣波和風的模式背後的科學原理相匹配。例如,朱諾號在軌道上的位置捕捉到了閃電閃爍產生的無線電信號,雙子座和哈勃捕捉到的多個波長圖像可以在這些時間和地點進行比較。
通過將這三方面的信息結合起來,研究小組發現,雷擊,以及產生雷擊的風暴系統,都是在深層雲層上大型對流單元及其周圍形成的。最有攻擊性的閃電是從一個被稱為”絲狀氣旋”的漩渦中觀察到的,哈勃和雙子座的圖像可以俯視到這個漩渦。那原來是由高大的對流雲組成的扭曲集合。深層的縫隙揭示了遠在下面的水雲,通過各種波長的觀測,可以建立氣旋的三維模型。
在這個過程中,研究人員可能解決了關於木星的最大問題之一大紅斑。過去曾觀察到大紅斑在發光,但可見光觀測無法區分較暗的雲層物質和木星溫暖內部較薄的雲層,因此它們的性質仍然是個謎。哈勃無法在可見光下看到發生了什麼,但雙子座的紅外照片顯示,在大紅斑處有一道明亮的電弧照亮了整個區域。這意味著那裡的雲層中確實存在空隙,讓內部的熱量流過。