簡(jiǎn)介：通過(guò)幸運(yùn)成像，科學(xué)家合成了目前為止最清晰的木星表面圖像，研究圖像后科學(xué)家們認(rèn)為木星表面的深色位置是厚云層擋住紅外線(xiàn)所致，而明亮的區(qū)域是云層間隙，并通過(guò)對(duì)木星表面閃電推測(cè)大氣對(duì)流。

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木星的風(fēng)暴，包括它著名的大紅斑，是由一層層氣體組成的，這些氣體與旋風(fēng)和一層層濃密的云層一起變化和糾纏。綜上所述，它們?yōu)檫@顆太陽(yáng)系最大的行星蒙上了神秘的面紗。

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雙子座北望遠(yuǎn)鏡拍攝到的新圖像，揭示了木星顫抖的暴風(fēng)雨世界的熾熱光輝，并解開(kāi)了關(guān)于這顆氣體巨人的雷擊和深云的新數(shù)據(jù)。

這些圖像的研究成果本周發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志增刊》系列上。

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利用一種名為 "幸運(yùn)成像 "的復(fù)雜技術(shù)，新圖像背后的研究團(tuán)隊(duì)花了三年時(shí)間收集木星的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，從而獲得了有史以來(lái)從地球上獲得的最高分辨率的木星圖像。

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幸運(yùn)成像是指望遠(yuǎn)鏡連續(xù)拍攝大量圖像，曝光時(shí)間短，根據(jù)地球大氣的穩(wěn)定性，只選擇最清晰的圖像。

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雙子座從地球上捕獲了木星的最高分辨率圖像.國(guó)際雙子座天文臺(tái)/NOIRLab/NSF/AURA M.H.Wong（加州大學(xué)伯克利分校）和團(tuán)隊(duì)Acknowledgments。Mahdi Zamani.

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由此產(chǎn)生的圖像顯示，木星就像一個(gè)巨大的、被雕刻出來(lái)的萬(wàn)圣節(jié)南瓜，在環(huán)繞地球的熾熱漩渦中爆發(fā)出它的狂風(fēng)。最終的圖像是由9個(gè)獨(dú)立的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)拼接而成的。

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在紅外圖中，厚厚的云層顯得很暗，而空地則顯得很亮。

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"這些圖像可與太空中的景色媲美"

雙子座望遠(yuǎn)鏡觀(guān)測(cè)到較長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅外光穿過(guò)木星大氣層的薄霧，卻被大氣層高處較厚的云層遮擋。這就是為什么這顆行星大氣層的溫暖深層會(huì)透過(guò)厚厚云層的縫隙而發(fā)光的原因。

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"這些圖像可以與太空中的景色相媲美，"加州大學(xué)伯克利分校的研究員、新圖像團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者M(jìn)ichael Wong在一份聲明中說(shuō)，"雙子座數(shù)據(jù)至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈冊(cè)试S我們定期深入探測(cè)木星的云層。"

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然后，研究人員將新圖像與哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和木星朱諾號(hào)航天器的觀(guān)測(cè)結(jié)果結(jié)合起來(lái)，以便更好地了解這顆行星的劇烈風(fēng)暴。

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這些劇烈的風(fēng)暴，如大紅斑，以及其他高壓反氣旋，是木星脫穎而出的原因之一，超越了它作為最大行星的重量級(jí)皇冠，遙遙領(lǐng)先。

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此前對(duì)大紅斑的觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn)了暗點(diǎn)，研究人員曾將其解釋為云層顏色的不同變化。然而，新的觀(guān)測(cè)結(jié)果顯示，這些暗點(diǎn)實(shí)際上是云層中的縫隙。

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這些空隙出現(xiàn)的是明亮的紅外熱點(diǎn)。如果它們是厚厚的云層，那么來(lái)自木星內(nèi)部熱量的紅外線(xiàn)光芒，就會(huì)被它們擋住。

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通過(guò)結(jié)合這三組數(shù)據(jù)，研究人員還能夠研究云層的結(jié)構(gòu)。研究人員稱(chēng)，他們發(fā)現(xiàn)，風(fēng)暴的雷擊，以及一些最大的風(fēng)暴系統(tǒng)的產(chǎn)生，都是在水冰和液體的深層云層上的大型對(duì)流細(xì)胞及其周?chē)纬傻摹?/span>

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"科學(xué)家追蹤閃電是因?yàn)樗菍?duì)流的標(biāo)志，是將木星內(nèi)部熱量輸送到可見(jiàn)云頂?shù)耐牧骰旌线^(guò)程，"黃說(shuō)。"對(duì)閃電源的持續(xù)研究將幫助我們了解木星上的對(duì)流與地球大氣層的對(duì)流有何不同或相似。"

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摘要：從2016年開(kāi)始，以53天的節(jié)奏獲取了具有高空間分辨率的木星成像觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，以配合朱諾號(hào)航天器在每次近地點(diǎn)的大氣觀(guān)測(cè)。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡（HST）上的廣域相機(jī)3（WFC3）在14個(gè)濾鏡中收集了236至925納米的木星圖像。雙子座北區(qū)的近紅外成像儀（NIRI）使用幸運(yùn)成像法（將從一系列短時(shí)曝光中獲得的最清晰的幀共同加在一起），使用4.7微米的M'濾鏡對(duì)木星熱輻射進(jìn)行成像。我們討論了數(shù)據(jù)采集和處理，以及包含處理后的WFC3和近紅外數(shù)據(jù)的檔案收集（doi:10.17909/T94T1H）。

在大多數(shù)緯度上，分區(qū)風(fēng)隨時(shí)間保持穩(wěn)定，但2016年北緯24°附近和2017年南緯15°附近風(fēng)廓的顯著演變與對(duì)流超強(qiáng)風(fēng)暴爆發(fā)有關(guān)。在2016-2019年期間，持續(xù)出現(xiàn)中尺度波。我們將朱諾團(tuán)隊(duì)觀(guān)測(cè)到的閃電閃光群與南緯15°附近的大型對(duì)流羽流和北緯35°-55°附近的氣旋中的水云聯(lián)系起來(lái)。

在甚大望遠(yuǎn)鏡上獲得的10.8微米波長(zhǎng)的熱紅外圖顯示了一致的高亮度溫度異常，盡管在HST數(shù)據(jù)中看到了氣溶膠特性的多樣性。WFC3和近紅外成像都揭示了枯竭的氣溶膠，這與南緯15°風(fēng)暴外圍的下沉一致，阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列也觀(guān)察到了這一點(diǎn)。大紅斑的近紅外成像顯示，局部云層不透明度降低是造成漩渦內(nèi)黑暗特征的原因。HST數(shù)據(jù)繪制了多個(gè)高緯度霧霾的同心極罩。

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作者：inverse

FY：Charon

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