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進入木星極地驚現「紫外暗斑」！ 新發現揭示神秘磁場活動
哈伯太空望遠鏡以紫外線光拍攝的木星影像，顯示大氣中的深色橢圓形區域（UV-dark ovals），位於木星南北極的濃霧層內。這些區域可能由磁場驅動的渦旋引發，揭示木星大氣層與磁場動態之間的深層聯繫。（圖：UC Berkeley）
〔編譯陳成良／綜合報導〕加州大學柏克萊分校的科學家在木星南北兩極發現了暗紫外線斑點，其面積可與地球相當。研究顯示，這些斑點可能是由磁場驅動的渦旋，聚集碳氫化合物霾霧形成的瞬態特徵，僅能在紫外線下觀測到。特別是南極，這些斑點的出現頻率顯著高於北極，揭示了木星磁場與大氣變化之間的深層聯繫。
據《每日科技網》（scitechdaily）報導，木星「大紅斑」（Great Red Spot）長期以來吸引了天文學家的關注，如今柏克萊團隊又發現另一個謎團：這些極地斑點會隨機出現並消失，與大紅斑的持久特徵截然不同。這些暗色橢圓形斑點位於木星極區濃密的平流層霾霧中，通常出現在類似地球極光的明亮區域下方。根據美國航太空總署（NASA）哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）拍攝的紫外線圖像，這些斑點因吸收更多紫外線而呈現更暗的外觀，格外引人注目。
2015年至2022年的年度觀測顯示，木星南極的暗紫外線斑點出現率高達75%，而北極僅在8張影像中出現一次。研究團隊推測，這些斑點與木星強磁場中異常的動態過程有關。這些過程比地球極光的磁力作用更深入，影響到了木星的大氣層。該研究結果於《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊發表。
哈伯望遠鏡早在1990年代末即首次探測到這些斑點，後來卡西尼號（Cassini）太空船於2000年飛越木星時也曾觀測到。然而，這些斑點直到柏克萊分校本科生坪田（Troy Tsubota）近期系統性分析哈伯資料後，才被證實是木星南極的常見特徵。他的分析指出，自1994年至2022年間，共數出8個南極斑點，而北極僅有2個。
研究進一步表明，這些斑點的形成可能與渦旋有關。英國北安普頓大學（Northumbria University）的史塔拉德（Tom Stallard）認為，渦旋由磁場線在電離層與木星衛星「木衛一」（Io）噴發的電漿層間的摩擦所引發。渦旋在電離層高速旋轉，隨著深入逐層減弱，最終在平流層霾霧中攪動形成濃密斑點。這些斑點的霾霧濃度比一般厚約50倍，推測形成過程主要源於渦旋的動力作用，而非高層大氣的化學反應。
NASA的OPAL計畫，全名為「外行星大氣遺產計畫」（Outer Planet Atmospheres Legacy），透過每年利用哈伯太空望遠鏡觀測太陽系巨行星的大氣動態，為本研究提供了豐富的觀測數據。研究團隊指出，這些發現有助於深入了解木星系統中內部發電機、衛星、電漿環與電離層及平流層霾層之間的相互關聯。
