厚度3000公里！木星大气层到底有什么秘密？科学家一探究竟

木星是太阳系中最大的行星，直径是地球的11.2倍，体积是地球的1300多倍。与地球不同，木星没有固体表面，是一颗气体行星。它的大气层极其厚重，从云顶到粘稠的液态氢世界大约有3000公里，以至于我们很难看到云下隐藏着什么。

朱诺探测器

不过，科学家总有办法。凭借大量的观测设备，他们还是可以获得大量木星内部结构的信息。特别是在2011年，美国宇航局向木星发射了著名的朱诺探测器。历时五年飞入太空数亿公里，2016年抵达木星周围。

迄今为止，朱诺近距离探测木星37次，获取了大量信息。当地时间10月28日，美国科学家将朱诺带来的一些重要成果发表在《科学》期刊上，向人们展示了木星云层下的神秘世界。

朱诺为什么会有这么强大的功能？这是因为它有一个非常强大的科学载荷——微波辐射计（MWR）。

MWR有6个独立的辐射计，可以检测到6个不同云层发出的微波信号。它的最大穿透深度可以达到相当于1000倍地表大气压的深度，在木星云层以下约550公里处。

有了这种探测，人类对木星大气层的认识不再局限于表面的二维尺度，而是从三维空间有了全面的分析和认识。

无论是大小、惊人的持续时间，还是能量的来源，大红斑都让科学家们充满了好奇。

朱诺的数据显示：木星上的气旋顶部和底部有比较明显的差异，顶部较暖和大气密度较低；底部比较冷，密度高一点。虽然大红斑是反气旋，但温差恰恰相反，顶部较冷，底部较暖。

此外，木星表面风暴的高度也比科学家想象的要大。普通风暴可以延伸到木星云顶以下约100公里的高度，像大红斑这样的大型风暴甚至可以达到木星表面以下350公里。

这样的发现更有意义。根据有关大红斑大小和高度的最新数据，科学家们发现大红斑集中了更多的大气质量，这意味着我们可以利用用于研究木星重力场的仪器对它进行研究。

朱诺两次短距离飞越大红斑，利用其引力科学载荷研究大红斑的引力特性红斑除了观察和分析，这也算是一种“另辟蹊径”的研究方法。

这个引力科学有效载荷不是单独使用的，还需要与美国宇航局位于地球表面的深空网络（DSN）系统配合使用。这个设施的精确度有多惊人？科学家介绍：朱诺以每小时20.9万公里的速度飞越木星大红斑。然而，在6.5亿公里外的地球上，科学家们却可以检测到它每秒0.01毫米的速度变化！

正是通过如此精确的测量，科学家们将大红斑的深度锁定在了云顶以下500公里的位置。

其他风暴除了大红斑等风暴，木星的波纹带也非常有名，值得关注。在木星上，有白色和红棕色条纹的圆圈。从内部喷出的东西向阵风区分了两条彩色条带。在此之前，朱诺发现木星上的这些强风非常深，甚至可以达到3200公里，相当于地球半径的一半！

哪里来这么大的风？

科学家通过朱诺的微波辐射计发现，木星大气层中氨气的方向与这些喷流一致，两者之间可能存在联系。

研究人员指出，在木星的南北半球，他们都发现了类似地球“费雷尔细胞”的现象。这是一种间接热力循环，在地球气候中起着非常重要的作用。所不同的是，地球上只有2个费雷尔涡旋，而木星上一共有8个，每一个都比地球上的大30倍！

极地风暴

在木星的两极，还有其他的风暴。它们虽然没有大红斑那么可怕，但也很诡异。例如，2016年，朱诺号在木星北极发现了8个奇怪的风暴，呈八角形环绕北极；而在南极，还有另外5个风暴以五边形围绕着南极。

时隔五年，美国宇航局科学家再次使用朱诺的木星红外极光成像仪（JIRAM）对这里进行观测，发现这些风暴仍然停留在原来的位置.

罗马国家天体物理研究所的亚历山德罗穆拉，朱诺任务的共同研究员，解释说：“木星上的气旋影响彼此的运动，使它们围绕平衡位置振荡。”

在旋转的同时，这些气旋还试图接近木星的两个极点。然而，两极附近的其他气旋将它们推回并最终相互平衡，这就是木星两极气旋的数量和位置不同的原因。

总结

多年来，关于木星的一切都深深吸引着所有的科学家和科学爱好者。在它的大气层下潜伏着一个可怕的世界仍然是个谜。即使进行了这项研究，我们仍然对木星的内部几乎一无所知。人类可能需要很多很多年才能破解木星的秘密。