NASA朱诺号探测器发现木星大红斑的深度可达数百公里

据The Verge报道,美国宇航局(NASA)的朱诺号探测器正在揭示木星标志性的大红斑的巨大结构,这个巨大的风暴已经在这颗气态巨行星上肆虐了几个世纪。通过几次飞越这个圆形的风暴,朱诺号帮助科学家们确认,大红斑不仅仅存在于上层表面,而是延伸到了行星本身的数百英里。

NASA朱诺号探测器发现木星大红斑的深度可达数百公里

大红斑的直径约为10000英里,但是科学家们从未完全理解大红斑有多深。它只是一个表面的事件,还是深入到了木星内部?

现在,多亏了朱诺号上的两个科学仪器,行星研究人员已经为这个风暴确定了一个相当可靠的范围。根据发表在《科学》杂志上的研究,他们认为风暴的深度在186-310英里(约300-500公里)之间。与大红斑的直径相比,这可能看起来很小,但是这个深度仍然使得这是一个非常厉害的天气事件。“这意味着这是一场巨大的风暴,”以色列魏茨曼科学研究所的朱诺联合研究人员Yohai Kaspi告诉The Verge。“如果你把这个风暴放在地球上,它将一直延伸到空间站。所以它只是一个怪物。”

科学家们可以利用NASA在地球轨道上的哈勃太空望远镜或其他地基望远镜来研究大红斑。这些仪器帮助确定了该风暴的直径,但科学家们只能推测大红斑的整体结构。NASA喷气推进实验室朱诺号科学小组的研究科学家Marzia Parisi告诉The Verge:“他们中的一些人推测,它将是非常非常浅的,就像我们说的几十公里。还有一些人,他们认为,‘嗯,理论上,它可以深入到木星的核心’。”

然后,在2011年,NASA发射了朱诺号探测器,这是一个旨在比以往任何航天器更接近木星的探测器。朱诺号花了五年时间穿越深空,在2016年,该航天器进入了一个非常宽的围绕木星的轨道,这个轨道将使朱诺号每53天接近该行星。在这些接近的过程中(或称”perijoves”),朱诺号已经收集了大部分关于木星的数据,以及可能在这个气态巨人内部徘徊的东西。

NASA朱诺号探测器发现木星大红斑的深度可达数百公里

也许朱诺号任务中最令人兴奋的部分是,该探测器是第一个飞越木星两极的航天器–在任务开始之前,人们从未见过这个星球上的区域。但是在2019年,朱诺号进行了一个小的重新定向。科学家们调整了航天器的方向,两次飞越大红斑,以更好地了解风暴下面的情况。

在这两次飞越中,朱诺号测量了大红斑的引力场,试图弄清风暴到底有多深。大红斑是如此之大,以至于朱诺号航天器实际上可以感受到风暴所产生的微小的重力扰动。最终,重力信号显示,该风暴没有延伸到500公里深的地方。科学家们随后将这一信息与朱诺号早在2017年进行的微波测量相结合,发现该风暴至少延伸到300公里深。这些测量结果为风暴的深度提供了一个相当好的最大和最小限制。

它们是迄今为止我们对大红斑的结构所得到的最好测量。但是它们也提出了一些问题。首先,风暴很深,但还不如周围的一些喷流深,这些喷流延伸到木星的1800英里处。朱诺号也帮助确定了这些测量结果,科学家们不确定为什么那里会有差异。Parisi说:“它的深度如此之深令人惊讶……但它没有像喷流那样深入。因此,在500公里处发生了一些事情,基本上抑制了大红斑。”

这意味着仍有更多关于木星内部事物是如何搅动的知识。但是多亏了朱诺号,科学家们对这颗行星及其最著名的风暴有了比以往更全面的了解。Parisi说:“以前,我们只有这种2D视图,只是从外面看。而现在我们有一个完整的三维视图。”

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