NASA的朱諾號探測器在一次飛掠木星時拍攝的照片

（圖源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Image processing by Tanya Oleksuik CC BY NC SA 3.0）

NASA的朱諾號木星探測器觀察到了木星上的風在它的大氣層內來回穿梭。這些發現有可能提供更多于木星神秘又動蕩的內部。

更多的是，一個國際團隊分析了朱諾號收集到的木星引力數據后，得出了一個結論——木星的風以“圓柱形”方式吹過木星的大氣，平行于行星的自轉軸移動。

朱諾號自2016年就一直觀察著木星大氣內暴烈的活動，自它到達了這顆太陽系最大的行星后，朱諾號已經飛越了木星55次，它還在用科學儀器繼續的研究木星大氣的內部。

“隨著朱諾號繼續它的旅程，我們也發現了一些可以重新定義木星的發現。這些發現很有可能是像木星這樣氣態巨行星的共性。對系外行星也適用。”斯科特·博爾頓說，“科學家們20年前預測的引力場數據與目前采集的數據驚人的相似。能看見模型與實測數據有著十分高的吻合度是一件非常好的事情。”

測量木星上的風

當朱諾號以大約20.9萬公里每小時的速度——即戰斗機速度的85倍穿梭在木星大氣內，NASA的深空網絡正在不斷的檢測這顆衛星的雷達信號，檢測它微小的速度變化。

這些變化，有時甚至可以小到0.01毫米每分鐘，是由木星引力場變化所導致的。測量這些引力場的變化對研究木星大氣有著重要的意義。

這種雷達方法得出的數據促使了朱諾號的許多發現，包括發現木星的內核是一個之前與球狀物體碰撞后的布滿隕石坑的天體。研究人員也可以從這些數據中更好的了解木星的云帶，這些云帶從大氣頂端開始，頂端下3000公里處結束。

終結了一個長達20年的關于木星上的風的辯論

這張圖說明了木星上的風是以一種圓柱形的方式運動的，風的運動軌跡與自轉軸平行

（圖源：NASA/JPL-Caltech/SSI/SWRI/MSSS/ASI/ INAF/JIRAM/Bj?rn Jónsson CC BY 3.0）

對木星內部的風建立模型需要不知雷達數據，為此，研究人員把目光轉向了一種用于測量像地球一樣的巖石行星的引力場的數學工具。把這個與朱諾號的數據結合起來，它們得出了一張分辨率是之前4倍的木星風圖。

“我們應用了為類地行星開發的工具來處理朱諾號得出的數據，”萊恩·帕克，朱諾號科學家和朱諾號引力科學調查首席研究官這么說。“這時這種算法第一次應用在外行星上。·

這些數據與20年前的關于木星強大的緯向流的模型預測的數據相當的吻合，這說明木星上的風吹過的區域從大氣頂端一直延伸穿過大氣層。與之前模型不同的是，新的數據說明這些緯向流以圓柱形方式向內移動，并沿木星公轉方向旋轉，而非像之前模型預測的向四周擴散。

這簡單的說明，自20世紀70年代關于木星內大氣層結構和木星風的辯論正式的結束了。

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“朱諾號測量的40個引力系數與假設木星風以圓柱形方式運動得出的計算結構高度吻合，”研究第一作者和朱諾號數據共同研究者尤海·卡斯皮說。“當我們發現40個系數全部吻合是，我們感覺就像中了彩票。”

本來用于測量巖石行星引力場的方法現在也可以用在外行星上去繪制一張高精度引力場強度圖了。

對于朱諾而言，它的任務還沒有結束。12月30日，這顆衛星會飛掠木衛一，與這顆充滿火山的星球進行一次近距離接觸。飛掠期間距離木衛一最近只有1500公里。

朱諾號的成果發布在了早些年的《自然·天文學》中。

BY: Robert Lea

FY: Chen Li

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來源: 天文在線