簡(jiǎn)介：?Shoemaker-Levy 9通過(guò)回聲返回新數(shù)據(jù)

盡管休梅克—利維9號(hào)彗星（Comet Shoemaker – Levy 9）在1994年就與木星相撞了，不過(guò)它顯然還有許多關(guān)于這顆太陽(yáng)系最大行星的事要對(duì)人們?cè)V說(shuō)。

這顆彗星撞擊的震波仍在木星的大氣層擴(kuò)散，而對(duì)其撞擊痕跡的一項(xiàng)新分析揭示了人們對(duì)這顆巨大的氣體行星平流層風(fēng)（大氣層中無(wú)云的中間層）的第一次直觀測(cè)量。木星大氣層的狹窄風(fēng)帶被稱作噴射氣流——和地球上的高空急流一樣——在高緯度地區(qū)以每秒400米的高速運(yùn)動(dòng)，這個(gè)速度大約等于時(shí)速1440公里或895英里，遠(yuǎn)超木星大紅斑中氣旋風(fēng)暴的最大風(fēng)速—620公里每小時(shí)。

該觀測(cè)小組的檢測(cè)和分析表明，這些噴射氣流可能組成了一個(gè)巨大的氣流漩渦，而該漩渦高度大約900千米，直徑更是達(dá)到了驚人的5萬(wàn)公里?！耙粋€(gè)如此規(guī)模的氣旋，”法國(guó)波多爾天體物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室的天文學(xué)家蒂博?卡瓦利說(shuō)到，“在我們的太陽(yáng)系里都將會(huì)是非常獨(dú)特的、怪物級(jí)別的氣象現(xiàn)象?！?/p>

休梅克—利維9號(hào)彗星的墜毀也是我們?nèi)祟愒谔?yáng)系中觀測(cè)到的最為壯觀的天文現(xiàn)象之一。當(dāng)這顆被冰雪包裹的大石頭剛開(kāi)始朝木星轉(zhuǎn)向并接近木星時(shí)，它就被木星巨大的引力給拉扯撕碎了。這些碎片在最初的兩年時(shí)間里在越來(lái)越小的環(huán)木星軌道上漂流，直到1994年7月，它們終于墜入木星大氣層并引發(fā)了一場(chǎng)壯麗的“煙花秀”。

圖解：1994年休梅克—列維彗星撞擊木星。圖源：歐洲南方天文臺(tái) （ESO）

對(duì)科學(xué)家而言，這是一份令人難以置信的禮物。這次撞擊攪動(dòng)了木星的大氣層并在其表面留下了長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的“傷痕”，它使得對(duì)木星大氣風(fēng)速的測(cè)量成為可能。除此之外，對(duì)木星大氣成分及對(duì)其磁場(chǎng)的研究也有了新突破。這次彗星撞擊也為木星大氣增加了一些來(lái)自彗星本身的新分子，包括氨——盡管數(shù)月后它就消失了；氰化氫——直至今日它還能在于木星的大氣中被檢測(cè)到。

一組科學(xué)家用位于智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA，由電射望遠(yuǎn)鏡構(gòu)成的天文干涉儀）來(lái)追蹤這種氰化氫，有了這種強(qiáng)大的儀器，天文學(xué)家觀測(cè)到了氰化氫的多普勒頻移——取決于分子朝觀察者靠近或離之遠(yuǎn)去，它的電磁發(fā)射波的波長(zhǎng)會(huì)相應(yīng)地縮短或延長(zhǎng)?！巴ㄟ^(guò)對(duì)這種頻移地測(cè)量，我們可以大致推斷風(fēng)速，就像火車經(jīng)過(guò)時(shí)通過(guò)其汽笛聲頻率的變化我們可以推斷火車速度一樣?！眮?lái)自美國(guó)西南研究院（SwRI）的行星科學(xué)家文森特?修說(shuō)到，對(duì)頻移長(zhǎng)度的分析也給科學(xué)家們提供了計(jì)算氰化氫移動(dòng)速度的方法。

在木星的赤道附近，平流層強(qiáng)風(fēng)射流的平均速度達(dá)到了每小時(shí)600公里，相比之下在地球上，有記錄的最高風(fēng)速也不過(guò)才每小時(shí)407公里（253英里），而且這還是在強(qiáng)烈的熱帶氣旋中測(cè)量到的。不過(guò)，其中一種最有特點(diǎn)的噴射氣流正隱藏在木星的兩極、深埋在它永恒的橢圓形極光的百公里之下；在木星北極它順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而在南極則正好相反，其速度可達(dá)每秒300 – 400米。

圖解：2010年哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝到跨度數(shù)億公里的藍(lán)色極光橫梗在木星北極。圖源：美國(guó)宇航局 （NASA）

該研究小組認(rèn)為這股噴射流是木星極光風(fēng)的下尾，先前的研究表明極光風(fēng)的強(qiáng)度會(huì)隨著高度的下降而減小，并會(huì)在到達(dá)平流層前就消散。因此，這次的發(fā)現(xiàn)是非常令人驚異的，這展現(xiàn)了一個(gè)事實(shí)——盡管我們認(rèn)為我們已經(jīng)了解到木星的大氣狀況極其狂暴復(fù)雜，但它的真實(shí)情況似乎還遠(yuǎn)超我們的認(rèn)知。

這次研究的另一個(gè)意義是它為未來(lái)的觀測(cè)以及接下來(lái)的任務(wù)奠定了基礎(chǔ)，比如歐洲航天局（ESA）的木星冰月探測(cè)器（JUICE），以及在建的地面超大型望遠(yuǎn)鏡。正如卡瓦利所說(shuō)：“這些組成阿塔卡馬大型陣列的電射鏡為我們對(duì)木星極光區(qū)的研究打開(kāi)了新的局面。”

BY: sciencealert

FY: 小北口

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處