木星大红斑的大气层中蕴藏着类似于极光的奇观

木星大红斑的大气层中蕴藏着类似于极光的奇观 詹姆斯-韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)的观测结果显示,木星大红斑(Great Red Spot)上空隐约出现了一个由奇异结构和活动组成的大气奇观。这是一个由强大的大气引力波雕刻而成的动荡天景,使该区域至少与地球著名的极光一样引人注目。莱斯特大学的亨里克-梅林(Henrik Melin)是这项研究的负责人,他说:"事实上,它和北极光一样有趣,甚至更有趣。木星从未停止带给我们惊喜"。JWST 利用其红外视野窥探笼罩木星的朦胧层。该望远镜的近红外摄谱仪(NIRSpec)在2022年7月捕捉到了地球望远镜看不到的细节,揭示了整个上层大气中的暗弧和亮点。虽然木星大气中的大部分光辉是由太阳光造成的,但这些奇特的特征表明,有更多的东西在为红斑上方的区域提供能量。梅林解释说,大气结构发生变化的一种方式是重力波类似于海浪拍打沙滩并在沙滩上形成涟漪。这些波产生于大红斑周围湍急的低层大气深处。当它们向上移动时,重力波会改变木星上层大气的结构和排放。在地球上,我们也经历过重力波,但木星上的重力波让我们汗颜。在大红斑上荡漾的波浪比我们在地球上经历的任何波浪都要汹涌澎湃,能量也更大。这些发现发表在《自然-天文学》杂志上。展望未来,研究人员希望通过追踪这些波来了解能量是如何在地球大气层中分布的,以及它是如何导致观测到的结构发生移动的。欧洲航天局的木星冰月探测器(JUICE)将于2031年抵达木星,这些观测结果也将为该探测器提供宝贵的背景资料。JUICE将对木星本身及其三颗可能适合居住的卫星木卫三、木卫四和木卫三进行轨道巡视。 ... PC版: 手机版:

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韦伯发现木星大红斑上方和周围出奇地有趣和活跃

韦伯发现木星大红斑上方和周围出奇地有趣和活跃 对木星上的大红斑进行的新观测显示,木星大气层在这个广为人知的风暴上方和周围出奇地有趣和活跃。这幅图显示了韦伯观测到的区域首先是它在整个行星的近红外摄谱仪图像上的位置(左),然后是由韦伯的近红外摄谱仪(NIRSpec)拍摄到的区域本身(右)。资料来源:欧空局/韦伯、美国宇航局和加空局、木星地球资源卫星小组、J. Schmidt、H. Melin、M. Zamani(欧空局/韦伯)木星是夜空中最亮的天体之一,在晴朗的夜晚很容易看到。除了木星两极区域明亮的北极光和南极光之外,木星上层大气的光芒很弱,因此地面望远镜很难分辨出这一区域的细节。然而,韦伯望远镜的红外敏感度使科学家们能够以前所未有的细节研究木星上层大气中广为人知的大红斑。木星的上层大气是木星磁场和下层大气之间的界面。在这里,我们可以看到明亮而充满活力的北极光和南极光,它们是由木星的卫星木卫一喷出的火山物质形成的。然而,在靠近赤道的地方,木星上层大气的结构会受到射入阳光的影响。由于木星接收到的阳光只有地球的 4%,天文学家预测这一区域的性质是均匀的。2022年7月,韦伯的近红外摄谱仪(NIRSpec)利用该仪器的积分场单元功能对木星大红斑进行了观测。研究小组的"早期释放科学"观测试图调查这一区域是否真的暗淡无光,而韦伯观测的目标就是标志性的大红斑上方区域。研究小组惊奇地发现,在整个视场中,大气层上部有各种错综复杂的结构,包括暗弧和亮点。Webb NIRSpec 的观测结果显示了木星电离层中氢分子发出的红外光。这些分子位于风暴云层上方 300 多公里处,来自太阳的光线使氢气电离并激发了这种红外发射。在这幅图像中,较红的颜色显示了来自木星电离层高空的氢发射。较蓝的颜色显示来自较低高度的红外光,包括大气层中的云顶和非常突出的大红斑。木星远离太阳,因此日照均匀且水平较低,这意味着木星表面大部分区域在这些红外线波长下相对较暗特别是与木星磁场特别强的两极附近分子发出的辐射相比。研究人员曾预计这一区域的性质会因此而显得单一,但与此相反,在整个视场中,这一区域拥有各种错综复杂的结构,包括暗弧和亮点。图片来源:ESA/Webb、NASA & CSA、H. Melin、M. Zamani(ESA/Webb)团队负责人、英国莱斯特大学的亨里克-梅林(Henrik Melin)说:"我们天真地以为,这个地区会非常无聊。事实上,它和北极光一样有趣,甚至更有趣。木星从未停止给我们带来惊喜。"虽然该区域发出的光是由太阳光驱动的,但研究小组认为,一定还有其他机制在改变高层大气的形状和结构。"改变这种结构的一种方式是重力波类似于海浪拍打沙滩,在沙滩上形成涟漪,"亨里克解释说。"这些波在大红斑周围湍急的低层大气深处产生,它们可以向高空传播,改变高层大气的结构和排放。"研究小组解释说,在地球上偶尔也能观测到这些大气波纹,但它们比韦伯在木星上观测到的波纹要弱得多。他们还希望在未来对这些错综复杂的波纹图案进行后续的韦伯观测,以研究这些图案是如何在行星的高层大气中移动的,并加深我们对这一区域的能量预算以及这些特征如何随时间变化的理解。这些发现还可能为欧空局于2023年4月14日发射的木星冰月探测器Juice提供支持。Juice将利用一套遥感、地球物理和现场仪器对木星及其三颗大型蕴藏海洋的卫星木卫三、木卫四和木卫三进行详细观测。这项任务将确定这些卫星作为行星天体和可能的栖息地的特征,深入探索木星的复杂环境,并将更广泛的木星系统作为整个宇宙中气体巨行星的原型进行研究。这些观测是作为早期发布科学计划 #1373 的一部分进行的:ERS 对木卫三系统的观测是 JWST 太阳系科学能力的展示 (共同首席科学家:I. de Pater、T. Fouchet)。"这份地球资源卫星提案早在2017年就写好了,"团队成员、加州大学伯克利分校的伊姆克-德-帕特(Imke de Pater)分享道。"我们的目标之一是研究为什么大红斑上方的温度看起来很高,因为当时美国宇航局红外望远镜设施的最新观测结果显示,大红斑上方的温度很高。然而,我们的新数据却显示出截然不同的结果"。这些结果发表在《自然-天文学》上。编译自/scitechdaily ... PC版: 手机版:

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全球最大型太空望远镜詹姆斯·韦伯太空望远镜公布了木星前所未有的景象。 耗资100亿美元的韦伯望远镜今年开始服役。今年7月,该望远镜拍摄了这颗太阳系最大行星的照片,详细地呈现了围绕木星的极光、巨大的风暴大红斑、卫星和木星环。 由于人眼无法看到红外线,该图像经过人工上色,以突出特征。

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NASA发布韦伯最新木星高清图像,令天文学家惊叹 当地时间8月22日,美国国家航空航天局(NASA)在其网站上公布了韦伯太空望远镜拍摄的两张木星图像。这些图片均为合成图像,由韦伯望远镜的近红外相机(NIRCam)拍摄,该设备配置有特制的滤镜,用于观察木星的不同细节。 NASA称,由于红外光对人眼不可见,因此NASA与美国加州学者朱迪·施密特(Judy Schmidt)合作,把韦伯望远镜的数据转化为图像,将红外光映射到可见光谱上,从而得到了这两张图像。 第一张图片是木星的“特写照片”,它由韦伯望远镜三个滤镜的图像合成。NASA称,红色滤镜主要针对木星南、北两极的极光,以及较低云层和高空雾气反射的光线;黄绿色的滤镜展示了木星两极旋转的雾气;蓝色滤镜则主要显示了木星较深的主云层反射的光线。 图片还可以清晰观察到木星上著名的大红斑,它在合成图像中呈现白色。NASA称,这是由于它反射了大量的太阳光。大红斑是木星上一个巨大的风暴气旋,其直径远大于地球。 来自:雷锋 频道:@kejiqu 群组:@kejiquchat 投稿:@kejiqubot

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哈勃望远镜捕捉到了木星咆哮的风暴和布满火山的卫星木卫一 NASA 的哈勃太空望远镜于 2024 年 1 月 5 日至 6 日拍摄了木星的新图像,揭示了动态天气模式和大红斑和小红斑等著名风暴。这些观测是年度外行星大气遗产计划的一部分,该计划还强调了 艾奥的火山活动和表面特征。 图片来源:NASA、ESA、STScI、Amy Simon (NASA-GSFC)这些带是由不同纬度不同方向的空气以接近每小时 350 英里的速度流动而产生的。 大气层上升的浅色调区域称为区域。 空气降落的较暗区域称为带。 当这些相反的流动相互作用时,就会出现风暴和湍流。哈勃望远镜每年都以前所未有的清晰度追踪这些动态变化,并且总是有新的惊喜。 哈勃最新图像中看到的许多大型风暴和小型白云是木星大气层目前正在发生大量活动的证据。木星呈棕橙色、浅灰色、淡黄色和奶油色条纹。 许多大风暴和小白云点缀着这个星球。 最大的风暴“大红斑”是该视图左下三分之一处最明显的特征。 其右下角是一个较小的微红色反气旋“小红斑”。另一个小型红色反气旋出现在图像顶部中心附近。 在右图中心的右上方,一对风暴相邻出现:一个深红色的三角形气旋和一个微红色的反气旋。 图像的最左边缘是木星的小卫星木卫一。 木卫一表面的火山流出沉积物呈现出斑驳的橙色。 图片来源:NASA、ESA、艾米·西蒙 (NASA-GSFC)美国宇航局哈勃太空望远镜在 2024 年 1 月 5 日至 6 日拍摄的这些最新图像中重新审视了木星这颗巨大的带状行星,捕捉到了木星的两面。 哈勃望远镜每年都会根据外行星大气遗产计划(OPAL)监测木星和其他太阳系外行星。 这是因为这些大世界笼罩在狂风搅动的云雾之中,造成了千变万化的天气模式。[左图]经典的大红斑大到足以吞没地球,它在木星的大气层中显得尤为突出。 在它的右下角,纬度更南的地方,有一个有时被称为“小红斑”的特征。这种反气旋是 1998 年和 2000 年风暴合并的结果,它在 2006 年首次呈现红色,然后在随后的几年中恢复为浅米色。 今年又有点红了。 红色的来源尚不清楚,但可能涉及一系列化合物:硫、磷或有机材料。 小红斑保持在他们的车道上,但向相反的方向移动,大约每两年就会经过大红斑。 另一个小型红色反气旋出现在遥远的北方。[右图] – 风暴活动也出现在相反的半球。 一对风暴,一个深红色气旋和一个淡红色反气旋,在中心右侧相邻出现。 它们看起来那么红,乍一看,就像是木星剥了膝盖的皮。 这些风暴以相反的方向旋转,表明高压和低压系统的交替模式。 对于气旋来说,边缘有上升流,中间云层下降,导致大气雾霾消散。图片来源:NASA 戈达德太空飞行中心,首席制作人:Paul Morris风暴预计会相互反弹,因为它们相反的顺时针和逆时针旋转使它们相互排斥。 位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的 OPAL 项目负责人艾米·西蒙 (Amy Simon) 表示:“许多大型风暴和小型白云是木星大气层中目前正在发生的大量活动的标志。”图像的左边缘是最里面的伽利略卫星木卫一太阳系中火山活动最活跃的天体,尽管它的尺寸很小(只比地球的月球稍大)。 哈勃解决了地表火山流出沉积物的问题。 哈勃对蓝色和紫色波长的敏感度清楚地揭示了有趣的表面特征。 1979年,美国宇航局航海者一号宇宙飞船发现了木卫一的披萨般的外观和火山活动,令行星科学家感到惊讶,因为它是一颗如此小的卫星。 哈勃望远镜接续了航海者号的使命,年复一年地关注着不安分的木卫一。这幅 12 幅哈勃太空望远镜图像于 2024 年 1 月 5 日至 6 日拍摄,展示了巨行星木星完整旋转的快照。 大红斑可以用来测量行星近10小时的真实自转速度。 最里面的伽利略卫星木卫一在几个画面中都可以看到,它的阴影穿过木星的云顶。 哈勃望远镜每年都会根据外行星大气遗产计划(OPAL)监测木星和其他太阳系外行星。 图片来源:艾米·西蒙(NASA-GSFC)哈勃太空望远镜已经运行了三十多年,并不断做出突破性的发现,塑造我们对宇宙的基本理解。 哈勃望远镜是 NASA 和 ESA(欧洲航天局)之间的国际合作项目。 美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理这架望远镜。 戈达德还与科罗拉多州丹佛市的洛克希德·马丁航天公司一起执行任务操作。 位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所 (STScI) 为 NASA 进行哈勃和韦伯科学操作。 STScI 由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为 NASA 运营。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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欧空局Proba-2卫星观测到两次日偏食 加深了我们对太阳大气层的了解 2024 年 4 月 8 日,欧空局的 Proba-2 号卫星记录了两次日偏食,通过极紫外光下捕捉到的图像深入了解了日冕。图片来源:欧空局/比利时皇家天文台在整个日食期间,月球两次穿过 Proba-2 的视场,出现日偏食。这颗卫星在距离地球表面约 700 公里(435 英里)的位置上以所谓的太阳同步轨道飞行,每个轨道持续约 100 分钟。这段视频是根据 Proba-2 的 SWAP 望远镜拍摄的图像制作的,该望远镜用极紫外光观测太阳。在这些波长下,太阳表面和日冕(太阳的扩展大气层)的湍流特性清晰可见。这些测量必须从太空中进行,因为地球的大气层不允许如此短波长的光线通过。日全食是利用可见光从地球表面观察日冕的独特机会。由于月球挡住了太阳的大部分亮光,因此可以看到微弱的日冕。通过将 SWAP 紫外线图像与地球上(可见光)望远镜看到的图像进行比较,我们可以了解日冕中不同结构的温度和行为。其他太阳任务也充分利用了日食提供的独特测量机会。例如,欧空局的太阳轨道器在整个日食期间都位于太阳附近,与地球视角成 90 度角。这使它能够通过侧面监测日冕,包括任何指向地球方向的太阳爆发来补充地球视角的观测。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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