幾個(gè)世紀(jì)以來，天文學(xué)家一直在觀察木星旋轉(zhuǎn)的表面，并對它的外觀感到敬畏和困惑。直到1995年，伽利略號探測器到達(dá)木星，并開始深入研究其大氣層時(shí)，這個(gè)謎團(tuán)才變得更加神秘。從那時(shí)起天文學(xué)家就對它的彩色條紋感到困惑，并懷疑它們是否只是表面現(xiàn)象，或者更深層的現(xiàn)象。
木星色彩斑斕的條紋是綿延數(shù)千公里的云帶。圖片信息及版權(quán)：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill
多虧了自2016年7月以來一直繞木星運(yùn)行的“朱諾號”(Juno)航天器，科學(xué)家們現(xiàn)在更接近于回答這個(gè)問題了。在過去的一周里，有三項(xiàng)新的研究發(fā)表在《朱諾數(shù)據(jù)》上，這些數(shù)據(jù)顯示了木星磁場的新發(fā)現(xiàn)，它的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，以及它的帶延伸的深度。所有這些發(fā)現(xiàn)都在修正科學(xué)家對木星大氣層及其內(nèi)部層的看法。
這項(xiàng)研究的題目是“木星的非對稱重力場的測量”，“木星的大氣噴射流延伸數(shù)千公里”和“對木星深層內(nèi)部的差異旋轉(zhuǎn)的抑制”，所有這些都在2018年3月7日發(fā)表在《自然》雜志上。這些研究由羅馬薩皮恩扎大學(xué)的盧西亞諾·伊斯教授和魏茨曼科學(xué)研究所的伊萊·加蘭蒂教授和維茲曼科學(xué)研究所的伊萊·加蘭蒂教授領(lǐng)導(dǎo)。
朱諾于2017年12月16日飛越木星的南極。圖片信息及版權(quán)：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/David Marriott
這項(xiàng)研究是由卡斯皮教授和加蘭蒂博士領(lǐng)導(dǎo)的，他們是第二項(xiàng)研究的主要作者，同時(shí)也是其他兩項(xiàng)研究的合著者。這對夫婦甚至在2011年“朱諾”號發(fā)射之前就已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行這種分析，在此期間建立了數(shù)學(xué)工具來分析引力場數(shù)據(jù)，并更好地掌握木星的大氣層及其動(dòng)力學(xué)。這三項(xiàng)研究都是基于朱諾收集的數(shù)據(jù)，因?yàn)樗?3天從木星的一個(gè)極點(diǎn)傳到另一個(gè)北極，這是一種被稱為“perijove”的操作。通過每一關(guān)探測器使用先進(jìn)的儀器來觀察大氣層的表層之下。此外探測器發(fā)射的無線電波被測量，以確定它們是如何被行星的引力場以每一個(gè)軌道移動(dòng)的。
天文學(xué)家已經(jīng)了解了一段時(shí)間，木星的噴射流從東到西，從西到東。在這個(gè)過程中破壞了地球上的均勻分布。通過測量地球重力場的變化(以及由此造成的質(zhì)量不平衡)，卡斯皮博士和加蘭蒂博士的分析工具能夠計(jì)算出風(fēng)暴在地表下的深度和內(nèi)部動(dòng)力是什么樣的。最重要的是，研究小組希望發(fā)現(xiàn)異�，F(xiàn)象，因?yàn)榈厍蚱x了一個(gè)完美的球體——這是由于它的快速旋轉(zhuǎn)會(huì)輕微地?cái)D壓它。然而也在尋找其他的異常現(xiàn)象，因?yàn)榇髿庵写嬖谥鴱?qiáng)大的風(fēng)。
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