研究人員今天在《科學》和《地球物理研究：行星》雜誌上發表了幾篇關於朱諾號大氣發現的論文。 其他論文發表在最近兩期的《地球物理研究快報》上。
“朱諾號的這些新觀測結果打開了一個關於木星神秘可觀測特徵的新信息寶庫，”美國宇航局華盛頓總部行星科學部主任洛里格拉茲說。 “每篇論文都闡明了地球大氣過程的不同方面——這是我們的國際多元化科學團隊如何加強對太陽系理解的一個很好的例子。”
朱諾號於 2016 年進入木星軌道。迄今為止，在航天器 37 次穿越木星的過程中，每一次都有一套專門的儀器在其湍流的雲層下方凝視。
“此前，朱諾號曾暗示木星大氣中的現像比預期的更深，這讓我們感到驚訝，”聖安東尼奧西南研究所朱諾號的首席研究員、《科學雜誌》關於木星渦旋深度的論文的主要作者斯科特博爾頓說。 “現在，我們開始將所有這些單獨的部分放在一起，並以 3D 形式首次真正了解木星美麗而暴力的大氣層是如何運作的。”
朱諾號的微波輻射計 (MWR) 使任務科學家能夠觀察木星雲層下方的情況，並探測其眾多渦旋風暴的結構。 這些風暴中最著名的是被稱為大紅斑的標誌性反氣旋。 這個深紅色的漩渦比地球還要寬，自大約兩個世紀前被發現以來，它就引起了科學家們的興趣。
新的結果表明，氣旋的頂部溫度較高，大氣密度較低，而底部較冷，密度較高。 以相反方向旋轉的反氣旋，頂部較冷，底部較暖。
調查結果還表明，這些風暴比預期的要高得多，有些風暴在雲層下方延伸 60 英里（100 公里），而其他風暴，包括大紅斑，延伸超過 200 英里（350 公里）。 這一令人驚訝的發現表明，漩渦覆蓋的區域超出了水凝結和雲形成的區域，低於陽光使大氣變暖的深度。
大紅斑的高度和大小意味著風暴中大氣質量的濃度可能可以通過研究木星重力場的儀器檢測到。 兩次近距離飛越木星最著名的地點的朱諾提供了搜索風暴重力特徵的機會，並補充了 MWR 在其深度上的結果。
隨著朱諾號以大約 130,000 英里/小時（209,000 公里/小時）的速度在木星的雲層上空低空飛行，朱諾號的科學家能夠使用 NASA 的深空網絡跟踪天線，從超過 0.01 億英里（400萬公里）。 這使團隊能夠將大紅斑的深度限制在雲頂以下約 650 英里（300 公里）。
“在 2019 年 XNUMX 月飛越期間獲得大紅斑引力所需的精度是驚人的，”來自南加州美國宇航局噴氣推進實驗室的朱諾號科學家、《科學雜誌》上一篇關於大紅斑重力飛越的論文的主要作者瑪齊亞帕里西說。大紅點。 “能夠補充 MWR 在深度上的發現，讓我們非常有信心，未來在木星進行的重力實驗將產生同樣有趣的結果。”
腰帶和區域
除了氣旋和反氣旋外，木星還以其獨特的帶和帶而聞名——環繞地球的白色和紅色雲帶。 向相反方向移動的強烈東西風將帶分開。 朱諾此前發現，這些風或急流的深度可達約 2,000 英里（約 3,200 公里）。 研究人員仍在試圖解開噴射流如何形成的謎團。 朱諾號 MWR 在多次通過期間收集的數據揭示了一個可能的線索：大氣中的氨氣與觀察到的噴射流顯著對齊地上下移動。
“通過追踪氨，我們發現北半球和南半球的循環細胞在性質上類似於‘費雷爾細胞’，後者控制著我們地球上的大部分氣候”，魏茨曼研究所的研究生 Keren Duer 說以色列科學博士，《科學雜誌》論文的主要作者，關於木星上的費雷爾樣細胞。 “雖然地球每個半球有一個費雷爾細胞，但木星有八個——每個至少大 30 倍。”
朱諾的 MWR 數據還顯示，這些帶和區域在木星水雲下方約 40 英里（65 公里）處發生轉變。 在較淺的深度，木星的帶在微波光下比鄰近區域更亮。 但在更深的層次上，在水雲之下，情況正好相反——這揭示了與我們的海洋的相似之處。
“我們將這一層稱為‘Jovicline’，類似於地球海洋中的過渡層，稱為溫躍層——海水從相對溫暖到相對寒冷急劇轉變，”參與朱諾的大學科學家 Leigh Fletcher 說。英國萊斯特大學，《地球物理研究雜誌：行星突出朱諾號對木星溫帶和區域的微波觀測》論文的主要作者。
極地氣旋
朱諾之前在木星的兩極發現了巨型氣旋風暴的多邊形排列 - 八個在北部以八角形排列，五個在南部以五角形排列。 現在，五年後，任務科學家利用航天器的木星紅外極光映射器 (JIRAM) 的觀測確定這些大氣現象具有極強的彈性，保持在同一位置。
“木星的氣旋會影響彼此的運動，導致它們圍繞平衡位置振盪，”羅馬國家天體物理研究所朱諾號的聯合研究員、最近在地球物理研究快報上發表的一篇關於振盪和穩定性的論文的主要作者亞歷山德羅·穆拉說在木星的極地氣旋中。 “這些緩慢振蕩的行為表明它們有很深的根源。”
JIRAM 數據還表明，就像地球上的颶風一樣，這些氣旋想要向極地移動，但位於每個極地中心的氣旋將它們推回。 這種平衡解釋了旋風所在的位置以及每個極點的不同數量。
