木星驚現神秘結構! 韋伯望遠鏡揭「大紅斑」深處秘密
韋伯太空望遠鏡(JWST)拍攝的木星(左),圖右為太陽系最大風暴——大紅斑的近距離特寫。(圖擷取自NASA專頁)
〔編譯陳成良/綜合報導〕美國航太總署(NASA)、歐洲太空總署(ESA)和加拿大太空總署(CSA)共同運營的韋伯太空望遠鏡(JWST),於2021年底發射升空,並在2022年開始科學觀測。《生活科學》(LiveScience)網站報導,近期,韋伯望遠鏡在木星大紅斑上空區域,發現了一系列前所未見的複雜結構,這一發現徹底改變了科學家們對這個區域的理解。研究成果近日發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊上。
木星大紅斑是太陽系中最著名的風暴,自1831年以來就一直被天文學家觀測。這個高壓區域形成了一個巨大的反氣旋風暴,其規模遠超地球。然而,過去的觀測受限於技術,科學家普遍認為大紅斑上空的區域相對單調,缺乏特別複雜的大氣結構或活動。
儘管這場風暴的年齡、規模和力量都極其驚人,科學家們其實認為木星大紅斑上方的大氣並不那麼有趣。然而,JWST的近紅外光譜儀(NIRSpec)在2022年7月觀測到這個巨大猩紅風暴的新觀察結果,表明這一假設完全錯誤。
韋伯望遠鏡的登場,徹底改變了人們對木星大氣的觀測方式。它搭載的先進儀器對紅外光極為敏感,能夠穿透木星明亮的極區,揭示隱藏在其中的秘密。最新的觀測結果顯示,大紅斑上空的區域充滿了驚人的複雜結構和活動,包括黑暗的弧形結構和明亮的斑點。
這些結構的產生原因,可能是來自木星深處的重力波。這些波在大紅斑周圍的湍流下層大氣中產生,並向上傳播,改變了上層大氣的結構和輻射。就像海浪拍打海岸形成沙灘上的波紋一樣,這些重力波也雕刻出木星上層大氣的精緻紋理。
研究小組領導人、英國萊斯特大學的梅林(Henrik Melin)在一份聲明中表示:「我們曾以為這個區域可能會很無聊,這確實是非常天真的想法。事實上,它和極光一樣有趣,甚至可能更有趣。木星總是讓人驚訝。」
這一發現對於科學家理解木星大氣的內部運作方式具有重要的意義。木星的上層大氣是該行星巨大磁場和內部大氣之間的邊界,其結構受到這兩個區域之間的相互作用所影響。這些新發現的複雜結構,可能反映了木星內部深處的動力學過程,為我們揭示了木星大氣的隱藏機制。
韋伯望遠鏡的觀測結果,也將為歐洲太空總署的木星冰月探測器(JUICE)任務提供寶貴資訊。JUICE目前正在前往木星,準備探索木星的3顆主要海洋衛星——木衛三、木衛四和木衛二。韋伯望遠鏡的發現,將幫助科學家們更完善規劃JUICE的探測路線,並為其科學研究提供重要的參考。
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