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木星的“大红斑”加热了上层大气

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:1

    木星的“大红斑”加热了上层大气

    到达地球的阳光可以有效地加热海拔远高于地表的大气层,即便是在400千米处,比如国际空间站轨道所在位置。木星与太阳的间距是日地距离的五倍以上,但它的上层大气平均温度仍能与地球相比。这种额外的热量并非来自太阳,研究外太阳系的科学家仍不清楚其中的机制。

    “排除了来自太阳的能量,我们设计实验绘制整个行星的热量分布以寻找温度异常。这些异常可能会为能量来源提供线索,”波士顿大学研究员、论文主要作者 James O'Donoghue 博士解释道。

    天文学家通过观测红外光测量行星的温度。我们看到的木星可见云顶大约在木星轮廓上方48千米处;而波士顿大学研究组观测的红外射线来自可见云顶上方约800千米处。当观测者看到结果时,他们发现无论何时望远镜望向行星南半球的某些经纬度,高海拔处的温度都比预期大得多。

    “我们立刻发现高空中的最高温区域位于(海拔低得多的)大红斑上方——诡异巧合还是重要线索?” O'Donoghue补充道。

    木星大红斑是太阳系奇观之一,绚丽气体的涡流形状常被称为“永久飓风”。几个世纪以来,大红斑的大小和颜色都在发生变化,它的跨度相当于3倍地球直径,风需要6天才能旋转一周。木星自转极快,周期仅为10小时。

    “大红斑是加热木星上层大气的能量的极好来源,但我们尚无证据证明它对于高海拔处测得温度的实际影响。” 波士顿大学空间物理中心研究员、论文共同作者 Luke Moore 博士解释道。

    解决遥远行星的“能量难题”对太阳系以及围绕其他恒星转动的行星都有启发。正如波士顿大学的研究人员指出,木星高层大气远高于木星可见盘处的异常高温在太阳系中并非独一无二。这样的难题同样出现在土星、天王星和海王星,也许所有巨型系外行星也都存在。

    “对于行星大气层,能量从下层大气到上层的传递过程已被电脑程序模拟,但仍未被观测证实,” O'Donoghue表示,“风暴上方观测到的极高温似乎是能量传递的铁证,暗示了行星范围的加热机制是“能量难题”的可靠解释。”

    翻译金庄维

    审校寒冬

    原文链接:https://phys.org/news/2016-07-jupiter-great-red-planet-upper.html

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