韋伯太空望遠鏡揭「大紅斑」秘密木星重力波塑造神秘結構

2024-07-01 18:51

韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope，JWST）近期在木星大紅斑上空區域，發現一系列前所未見的複雜結構，徹底改變科學家對這個區域的理解。研究成果近日發表在《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊上。

木星大紅斑（Great Red Spot）是太陽系中最著名的風暴，其齡、規模和力量都極其驚人，自1831年以來就一直受天文學家所關注。這個高壓區域形成一個巨大的反氣旋風暴，科學家普遍認為大紅斑上空缺乏複雜的大氣結構或活動。

這些紋路是木星上的風暴。（NASA）

木星及其衛星木衛一。（NASA）

科學家長年關注「大紅斑」的情況。（NASA）

木星的風暴分為白色帶和紅色帶，它們移動方向相反。（NASA）

木星及它的3顆衛星。（NASA）

韋伯望遠鏡觀察到「大紅斑」的複雜結構

韋伯太空望遠鏡的近紅外光譜儀在2022年7月得到一個新的觀察結果，大紅斑的上空充滿着驚人的複雜結構和活動，包括黑暗的弧形結構和明亮的斑點。

科學家推測，這些結構的產生原因，可能是來自木星深處的重力波。這些重力波在大紅斑周圍的下層湍流中產生，並向上傳播，改變上層大氣的結構和輻射。就像海浪拍打在海岸，並形成沙灘上的波紋一樣，這些重力波也雕刻出木星上層大氣的精緻紋理。

研究小組領導人，英國萊斯特大學（University of Leicester）的行星科學家梅林（Henrik Melin）說：「我們曾以為這個區域沒有特別之處，這是個非常天真的想法。事實上，它和極光一樣有趣，甚至可能更有趣。木星總是令人驚訝。」

韋伯太空望遠鏡利用黃金塗層提供紅外線反射性和耐用性，造價驚人。（NASA）

新發現有助瞭解木星大氣運作

這一項發現對於科學家瞭解木星大氣的運作方式具有重要的意義。木星的上層大氣是該行星巨大磁場和內部大氣之間的邊界，其結構受到這兩個區域之間的相互作用影響。這些新發現的複雜結構，能夠反映木星內部深處的運動變化。

韋伯望遠鏡的觀測結果，也將為歐洲太空總署的木星冰月探測器（Jupiter Icy Moons Explorer，JUICE）任務提供資訊。JUICE目前正在前往木星，準備探索木星的3顆主要海洋衛星——木衛三、木衛四以及木衛二。韋伯望遠鏡的發現，將幫助科學家更完善規劃JUICE的探測路線，並為其科學研究提供重要的參考。

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