木星的标志性风暴“大红斑”(Great Red Spot)可能刚刚让科学家发现了一个迷人的秘密:这颗巨大的行星可能有水。木星是一个特殊的世界,它是太阳系中最大的行星,很可能是第一个将太阳残余元素聚集起来形成的天体。因此研究人员一度认为木星与太阳的组成成分相近,也就不足为奇了。但在过去几十年里对这颗行星的后续研究发现了一个更为复杂的木星。来自马里兰州格林贝尔特美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的天体物理学家Gordon Bjoraker最近的一项研究表明木星大红斑中有水存在。
木星俯视图,图片:NASA
博科园-科学科普:比约克在周四(8月29日)NASA的声明中说:围绕木星运行的卫星大多是水冰,所以整个区域都有充足的水,为什么这颗行星——它的重力如此之大,所有的东西都落在其中——也不富含水呢?据美国宇航局:比约克和他的同事们在夏威夷的莫纳克亚峰(Mauna Kea summit)上使用两架特殊的望远镜收集了木星辐射数据。为了补充这些观测数据,研究小组使用了美国国家航空航天局(NASA)的“朱诺号”(Juno)航天器的数据。“朱诺号”可以比以往任何一次任务都更深入地探测木星的云层,朱诺号每隔53天绕木星运行一次。
这张木星大红斑的彩色增强图像是由平民科学家杰拉德·艾施塔特利用美国宇航局朱诺号飞船上的朱诺卡姆成像仪的数据创建。这张照片经过了调整和增强,以吸引观众的眼球,以标志性的风暴和周围的乱流。图片:Gerald Eichstädt/NASA/SwRI/MSSS
利用地球上的地面仪器,研究小组观察了大红斑深处的热辐射泄漏。发现在这个动荡地区的深海云层之上,存在着水的化学特征。理论和计算机生成的模型都支持他们关于木星上“丰富”水的发现。研究人员发现,在大红斑内部最深的具有水特征的云层是在5巴,也就是地球大气压力的5倍那里的温度达到了水的冰点。这个深度,再加上木星上科学家检测到的一氧化碳含量,似乎证实了木星富含氧气,而且,由于其丰富的氢氧化合物早已为人所知,它还含有水的成分。但是木星上有多少水呢?研究人员说,还需要更多的观察来发现。
大红斑是木星红外图像中间的暗斑,由于厚厚的云层阻挡了热辐射,天气很暗。黄色的条带表示在天体物理学家Gordon L. Bjoraker的分析中使用大红斑的一部分。图片:Gordon Bjoraker/NASA's Goddard Space Flight Center
加州帕萨迪纳市美国国家航空航天局喷气推进实验室的朱诺项目科学家史蒂文·莱文在声明中说:木星的水丰富程度将告诉我们这颗巨大的行星是如何形成,但前提是我们能弄清楚这颗行星到底有多少水。如果未来朱诺的观测证实木星上存在水,并将其详细绘制成地图,它可能被用来帮助确定其他气态巨行星上是否存在水。美国宇航局戈达德的行星大气专家艾米·西蒙在声明中说:如果它成功了,也许我们可以把它应用到其他地方,比如土星、天王星或海王星,在那里我们没有朱诺号。其研究发表在《天文学》上。
博科园-科学科普|文:Doris Elin Salazar/Space|参考期刊文献 :《天文学》,DOI:doi.org/10.3847/1538-3881/aad186
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