为什么木星上长达 3000 英里的急流让 NASA 科学家感到惊讶

詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 拍摄的一张新照片中，木星及其动态大气即将再次被特写。利用望远镜的数据，科学家们发现了一种新的、从未被捕捉到的高速急流。这股急流位于木星赤道主云层上方，速度是五级飓风的两倍，绵延超过 3,000 英里。10 月 19 日发表在《自然天文学》杂志上的一项研究中描述了这一发现。

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木星是太阳系中最大的行星，其大气层具有一些非常明显的特征，包括臭名昭著的大红斑，其大小足以吞没地球。这颗行星瞬息万变，科学家们仍在努力解开这颗气态巨行星的谜团。据 NASA 称，喷射流的新发现有助于他们破译木星著名的湍流大气层各层如何相互作用。现在，詹姆斯·韦伯太空望远镜正在帮助科学家进一步观察这颗行星，并看到木星大气层的一些较低和较深的层，那里存在巨大的风暴和氨冰云。

“这让我们大吃一惊，”研究报告的共同作者里卡多·胡索 (Ricardo Hueso) 在一份声明中表示。“我们一直看到的木星大气层中模糊的雾霾现在变成了清晰的特征，我们可以随着行星的快速旋转进行追踪。”胡索是西班牙毕尔巴鄂巴斯克大学的天体物理学家。

研究小组分析了詹姆斯·韦伯太空望远镜近红外相机 (NIRCam) 于 2022 年 7 月获得的数据。早期释放科学计划旨在使用四种不同的滤镜以 10 小时为间隔（一个木星日）拍摄木星图像。每种滤镜都检测到位于木星大气不同高度的小特征的不同类型的变化。

由此产生的图像显示了红外光下的木星大气层。急流位于行星赤道或中心上方。有多个明亮的白色斑点和条纹，很可能是高空浓缩对流风暴的云顶。木星的北极和南极点缀着红色的极光，并延伸到行星的较高海拔。

“尽管各种地面望远镜、美国宇航局的朱诺号和卡西尼号等航天器以及美国宇航局的哈勃太空望远镜都已经观测到木星系统不断变化的天气模式，但韦伯太空望远镜已经对木星环、卫星及其大气层提供了新的发现，”该研究的共同作者、加州大学伯克利分校天文学家伊姆克·德·帕特在一份声明中说。

新发现的急流以每小时约 320 英里的速度流动，位于木星低层平流层，距离云层约 25 英里。研究小组将詹姆斯·韦伯太空望远镜在较高海拔处观测到的风与哈勃太空望远镜在较深层观测到的风进行了比较。这使他们能够测量风随海拔高度变化的速度以及风切变的产生速度。

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研究团队希望通过对木星的额外观测来确定喷气机的速度和高度是否随时间而变化。

“木星赤道平流层的风和温度模式复杂但可重复，高于在这些波长下测量的云层和雾霾中的风，”研究合著者、英国莱斯特大学行星科学家利·弗莱彻 (Leigh Fletcher) 在一份声明中表示。“如果这股新喷流的强度与这种振荡的平流层模式有关，我们可能预计喷流在未来 2 到 4 年内会发生很大变化——在未来几年测试这一理论将非常令人兴奋。”