

美国东海岸正遭受连续不断的大规模东北风暴的冲击。但要想找到真正史诗般的连续风暴,您需要前往 3.65 亿多英里以外的木星。
而且,这与令人遗憾地正在消失的大红斑无关。在今天发表于《自然》杂志的一篇论文中,研究人员描述了朱诺号探测器最近发现的一些引人入胜的风暴,该探测器于 2016 年开始探索木星。
这篇文章顶部的图片不是意大利辣香肠披萨或某种火山涡流。它显示了木星南极周围整齐排列的五个巨大飓风,围绕着一个中心飓风。在北极附近,有八个飓风以类似的方式围绕着一个中央旋转涡流排列。

“在朱诺号之前,我们不知道木星极地附近的天气状况如何。现在,我们每两个月就能近距离观察极地天气,”首席研究作者 Alberto Adriani 在一份声明中说道。“北部每个飓风的宽度几乎相当于意大利那不勒斯到纽约市的距离——而南部的飓风甚至更大。它们有非常猛烈的风,在某些情况下,速度高达每小时 220 英里。最后,也许最值得注意的是,它们非常接近,并且经久不衰。据我们所知,太阳系中没有其他类似的东西。”
飓风以多边形(八边形和五边形)排列的事实本身并不一定令人惊讶。其他气态巨行星上也出现过类似的多边形特征,例如土星北极周围的六边形急流。
“这是大气的一般运动、飓风的旋转以及行星本身自转的结合。在自然界,这些现象通常以各种形式的几何图案组织起来,”Adriani 在一封电子邮件中说。
但这些飓风有些奇怪。在研究人员开始观测的七个月里,它们以高速旋转和肆虐——尽管它们彼此非常靠近,但它们并没有合并。自观测开始以来,它们一直保持着相当稳定的位置。研究人员不确定它们是如何维持当前的旋转状态的,也不知道它们最初是如何进入这些位置的。
“我们计划继续我们的分析,并将其扩展到我们的光谱观测,以及朱诺号上的另一个仪器——例如朱诺号上的微波辐射计,它可以比红外仪器看得更深入大气层,”Adriani 说。
这并不是最新的朱诺号观测结果中唯一的发现。在周三发表于《自然》杂志的另一篇论文中,研究人员还报告说,虽然木星拥有流动的氦和氢核心,但核心像固体一样旋转,可能受到行星磁场的影响。还有另一篇论文更详细地研究了行星不对称的引力场,该引力场在南北半球之间不尽相同,而第四篇论文发现木星的天气模式远不止表面现象。研究人员报告说,我们在木星云带中观察到的风的运动延伸到行星内部近 1900 英里。
“伽利略在 400 多年前就看到了木星上的条纹,”关于木星深层天气层的《自然》杂志论文的首席作者 Yohai Kaspi 在一份声明中说。“直到现在,我们对它们只有一个表面上的了解,并能将这些条纹与木星急流沿线的云特征联系起来。现在,在朱诺号的重力测量之后,我们知道了急流延伸的深度以及它们在可见云层下方的结构。这就像从一个二维图片变成一个高清的三维版本。”
不仅如此,而且那些在浓厚风带中 swirling 的所有气体约占木星质量的百分之一,或约等于地球质量的三倍。Kaspi 说,地球大气层只占我们自身行星质量的不到一百万分之一。
我们在 20 世纪 70 年代首次访问了木星,但只能通过先锋号和旅行者号探测器匆匆一瞥。我们在 20 世纪 90 年代和 21 世纪初用伽利略号进行了更长时间的观察,但朱诺号是第一个进入极地轨道的探测器,也是第一个拍摄到该行星北极图像的探测器。它将在下一次近距离飞掠中收集更多数据,目前计划在 4 月进行。
木星是一个巨大而熟悉的世界,但这些新的观测表明,这个行星巨兽远比我们看到的要复杂得多。