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內(nèi)容摘要：研究人員使用美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的NIRCam(近紅外相機(jī))發(fā)現(xiàn)了木星赤道上空的高速噴射流，位于主要云層之上。在2.12微米的波長下，觀察木星云頂上方約12-21英里(20-35公里)的

研究人員使用美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的NIRCam(近紅外相機(jī))發(fā)現(xiàn)了木星赤道上空的高速噴射流，位于主要云層之上。發(fā)現(xiàn)在2.12微米的木星波長下，觀察木星云頂上方約12-21英里(20-35公里)的大氣的新高度，研究人員發(fā)現(xiàn)了幾個風(fēng)切變，特征或風(fēng)速隨高度或距離變化的韋伯區(qū)域，這使他們能夠跟蹤噴流。發(fā)現(xiàn)這張照片突出了木星赤道帶周圍的木星幾個特征，在行星的大氣的新一次旋轉(zhuǎn)(10小時)之間，這些特征非常明顯地受到噴射流運(yùn)動的特征干擾。鳴謝:uux.cn/美國航天局、韋伯歐空局、發(fā)現(xiàn)加空局、木星STScI、大氣的新Ricardo Hueso (UPV)、特征Imke de Pater(加州大學(xué)伯克利分校)、Thierry Fouchet(巴黎天文臺)、Leigh Fletcher(萊斯特大學(xué))、Michael H. Wong(加州大學(xué)伯克利分校)、Joseph DePasquale (STScI)
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局：木星擁有太陽系中一些最顯著的大氣特征。地球上的大紅斑，大到足以包圍地球，幾乎和我們稱之為家園的星球上的一些不同的河流和山脈一樣為人所知。
然而，就像地球一樣，木星也在不斷變化，關(guān)于這顆行星，我們還有很多需要了解的。美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡正在解開其中的一些謎團(tuán)，揭示了我們從未見過的木星新特征，包括一架高速噴氣式飛機(jī)在該行星的赤道上空疾馳。
雖然噴射流不像木星的其他一些特征那樣明顯或令人驚嘆，但它讓研究人員難以置信地了解了行星大氣層如何相互作用，以及韋伯將如何在未來幫助這些研究。
美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了木星大氣中一個新的、前所未見的特征。這條高速噴射流橫跨3000多英里(4800公里)寬，位于木星赤道上方的主要云層之上。這種噴射的發(fā)現(xiàn)讓人們深入了解木星著名的湍流大氣層如何相互作用，以及韋伯如何獨(dú)一無二地能夠跟蹤這些特征。
西班牙畢爾巴鄂巴斯克地區(qū)大學(xué)的Ricardo Hueso說:“這完全出乎我們的意料。”他是描述這些發(fā)現(xiàn)的論文的第一作者。“我們在木星大氣中一直看到的模糊陰影現(xiàn)在變成了清晰的特征，隨著行星的快速旋轉(zhuǎn)，我們可以跟蹤這些特征。”
研究小組分析了韋伯的NIRCam(近紅外相機(jī))在2022年7月拍攝的數(shù)據(jù)。早期發(fā)布的科學(xué)計劃由加州大學(xué)伯克利分校的Imke de Pater和巴黎天文臺的Thierry Fouchet共同領(lǐng)導(dǎo)，旨在用四種不同的過濾器每隔10小時或一個木星日拍攝木星圖像，每種過濾器都能夠獨(dú)特地檢測木星大氣不同高度的小特征變化。
“盡管各種地面望遠(yuǎn)鏡、美國宇航局的朱諾號和卡西尼號等航天器以及美國宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)觀察到了木星系統(tǒng)不斷變化的天氣模式，但韋伯已經(jīng)提供了關(guān)于木星光環(huán)、衛(wèi)星和大氣層的新發(fā)現(xiàn)，”德佩特指出。
雖然木星在許多方面與地球不同——木星是一個巨大的氣體行星，而地球是一個多巖石、溫和的世界——但這兩顆行星都有分層的大氣層。這些其他任務(wù)觀測到的紅外、可見光、無線電和紫外光波長探測到了地球大氣層的更低、更深層——那里存在巨大的風(fēng)暴和氨冰云。

天文學(xué)家使用美國國家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一股高速噴流在木星赤道上空的主要云層甲板上傳播。噴氣式飛機(jī)正以每小時320英里(每小時515公里)的速度飛行。它位于大約25英里(40公里)的高度，在木星較低的平流層，就在對流層之上，緊挨著層間的邊界。木星有一個分層的大氣層，這幅插圖顯示了韋伯是如何獨(dú)特地能夠從比以前更高的高度層收集信息。科學(xué)家們能夠使用韋伯來確定木星大氣層不同層的風(fēng)速，以便隔離高速射流。木星的觀測間隔10個小時，或一個木星日，在三個不同的過濾器中進(jìn)行，這里指出，每個都能夠獨(dú)特地檢測木星大氣不同高度的小特征的變化。鳴謝:uux.cn/美國航天局、歐空局、加空局、STScI、Ricardo Hueso (UPV)、Imke de Pater(加州大學(xué)伯克利分校)、Thierry Fouchet(巴黎天文臺)、Leigh Fletcher(萊斯特大學(xué))、Michael H. Wong(加州大學(xué)伯克利分校)、插圖:Andi James (STScI)
另一方面，韋布對近紅外的觀察比以前更深入，對更高海拔的大氣層敏感，大約在木星云頂上方15-30英里(25-50公里)。在近紅外成像中，高海拔的霧靄通常顯得模糊，赤道地區(qū)的亮度增強(qiáng)。有了韋布，更精細(xì)的細(xì)節(jié)在明亮、朦朧的波段中被分辨出來。
新發(fā)現(xiàn)的噴射氣流的速度約為每小時320英里(每小時515公里)，是地球上5級颶風(fēng)持續(xù)風(fēng)力的兩倍。它位于云層上方約25英里(40公里)，在木星的平流層下部。
通過比較韋伯在高空觀察到的風(fēng)和哈勃在深層觀察到的風(fēng)，研究小組可以測量風(fēng)隨高度變化的速度以及產(chǎn)生風(fēng)切變的速度。
雖然韋伯精致的分辨率和波長覆蓋范圍允許檢測用于跟蹤噴流的小云特征，但韋伯觀測后一天進(jìn)行的補(bǔ)充觀測對于確定木星赤道大氣的基本狀態(tài)和觀察與噴流無關(guān)的木星赤道對流風(fēng)暴的發(fā)展也至關(guān)重要。
“我們知道韋伯和哈勃的不同波長將揭示風(fēng)暴云的三維結(jié)構(gòu)，但我們也能夠利用數(shù)據(jù)的時間來看看風(fēng)暴發(fā)展得有多快，”加州大學(xué)伯克利分校的團(tuán)隊(duì)成員王敏德補(bǔ)充說，他領(lǐng)導(dǎo)了相關(guān)的哈勃觀測。
研究人員期待著與韋伯一起對木星進(jìn)行更多的觀察，以確定噴氣式飛機(jī)的速度和高度是否隨時間而變化。
“木星在其赤道平流層中有著復(fù)雜但可重復(fù)的風(fēng)和溫度模式，高于在這些波長下測量的云和霧中的風(fēng)，”英國萊斯特大學(xué)的團(tuán)隊(duì)成員Leigh Fletcher解釋說。“如果這種新噴流的強(qiáng)度與這種振蕩的平流層模式有關(guān)，我們可能會預(yù)計噴流在未來2到4年內(nèi)會發(fā)生相當(dāng)大的變化——在未來幾年內(nèi)測試這一理論將非常令人興奮。”
“令我感到驚訝的是，在多年來從許多觀測站跟蹤木星的云和風(fēng)之后，我們?nèi)匀粚δ拘怯懈嗟牧私猓襁@架飛機(jī)這樣的特征可以一直隱藏在視野之外，直到這些新的NIRCam圖像在2022年拍攝，”弗萊徹繼續(xù)說道。
研究人員的結(jié)果最近發(fā)表在《自然天文學(xué)》上。