大紅色什么?看看木星巨大的磁性龍卷風


大紅色什么?看看木星巨大的磁性龍卷風


紫外線下木星的人工著色視圖 。除了藍色的大紅斑外,在木星南極的棕色薄霧中還可以看到另一個橢圓形特征 。橢圓形是一個煙霧集中的區域,可能是行星電離層中更高位置的渦流產生的混合結果 。這些深色的紫外線橢圓也會周期性地出現在北極,但不太常見 。Troy Tsubota和Michael Wong,加州大學伯克利分校
據《大眾科學》(勞拉·貝薩斯):木星的巨大體積——大約1000個地球可以容納在它里面——它旋轉和抖動的大紅斑通常會引起最多的關注 ?,F在,地球的北極和南極已經進入討論 。一組天文學家在兩極發現了同樣大的斑點,這些斑點似乎是隨機出現和消失的 。11月26日發表在《自然天文學》雜志上的一項研究詳細介紹了這些發現 。
20世紀90年代末,美國國家航空航天局的哈勃太空望遠鏡首次在北極和南極探測到暗紫外橢圓 。在2000年卡西尼號航天器飛越木星期間,它也證實了木星北極的這些橢圓形,但這些橢圓形并沒有得到科學家的太多關注 。
最終,該研究的合著者、加州大學伯克利分校的本科生特洛伊·楚博塔對最近的哈勃圖像進行了系統研究,發現橢圓是南極的一個常見特征 。他在1994年至2022年間計算了8個南部紫外線暗橢圓形 。在哈勃望遠鏡顯示木星北極的所有25張地圖中 , Tsubota和伯克利天文學家、合著者Michael Wong只發現了兩個北方紫外線暗橢圓 。
這些斑點的形狀像橢圓形,大約有我們星球的大小,只有在紫外線波長下才能看到 。它們嵌入木星頂部和底部的平流層薄霧中 , 類似于地球上的北極光和南極光 。由于這些斑點比周圍區域吸收更多的紫外線,因此在哈勃拍攝的圖像上看起來很暗 。在哈勃在2015年至2022年間拍攝的木星年度圖像中,大約75%的時間在其南極出現暗紫外橢圓 。在北極拍攝的八張照片中,只有一張出現了深色的橢圓形 。
根據該團隊的說法,這些暗紫外橢圓暗示著木星的強磁場中正在發生一些不尋常的過程 。這個磁場向下傳播到兩極 , 深入地球大氣層,比在地球上產生極光的磁過程要深得多 。
大多數哈勃圖像都是由美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的行星科學家艾米·西蒙(Amy Simon)拍攝的,她是該研究的合著者,也是外行星大氣遺產(OPAL)的一部分 。OPAL天文學家使用哈勃望遠鏡對木星、土星、天王星和海王星進行年度觀測 , 以了解它們的大氣動力學和隨時間的演變 。
“在前兩個月,我們意識到這些OPAL圖像在某種意義上就像一座金礦,我很快就能夠構建這個分析管道,并將所有圖像發送出去,看看我們得到了什么,”現為伯克利大學大四學生的Tsubota在一份聲明中說 ?!熬驮谀菚r , 我們意識到我們實際上可以做一些很好的科學和真實的數據分析,并開始與合作者討論為什么會出現這些 ?!?br>伯克利的研究小組隨后咨詢了兩位行星大氣專家,以幫助他們確定是什么導致了這些地區的高密度霧霾:來自英國諾森布里亞大學的研究合著者Tom Stallard和加州大學圣克魯斯分校的Xi·張 。根據Stallard的理論,暗橢圓形可能是由木星磁場線在兩個非常遙遠的位置發生摩擦時產生的渦流從上方攪動而成的 。摩擦可能發生在電離層中——地面望遠鏡已經檢測到電離層的自轉運動——以及圍繞其衛星木衛一的電離等離子體層中 。
渦流在電離層中旋轉最快,并在到達每一個更深的層時減弱 。類似于龍卷風襲擊塵土飛揚的地面,漩渦的最深處激起了朦朧的大氣,在兩極上形成了密集的斑點 。目前尚不清楚這種混合是否會從下面吸收更多的霧霾或產生額外的碎片 。研究小組懷疑,橢圓形大約在一個月內形成,并在幾周內消散 。
張在一份聲明中說:“黑暗橢圓中的霧霾比典型濃度厚50倍,這表明它可能是由于旋渦動力學而不是高層大氣高能粒子引發的化學反應形成的 ?!??!拔覀兊挠^察表明,這些高能粒子的時間和位置與暗橢圓的出現無關 。”
根據該團隊的說法,這些結果加強了OPAL可以幫助我們了解太陽系巨行星中的大氣動力學與我們在地球上所知道的有何不同 。
黃在一份聲明中說:“研究不同大氣層之間的聯系對所有行星都非常重要,無論是系外行星、木星還是地球 。” ?!拔覀兛吹接凶C據表明,整個木星系統中的一切都有聯系 , 從內部發電機到衛星,從它們的等離子體鳥居到電離層再到平流層薄霧 。找到這些例子有助于我們了解整個行星 ?!?br/>