如果進入木星雲層, 會看到什麼樣的恐怖天氣

2020-08-12 宇宙及宇宙外讀者

木星,從來都不是一個平靜的世界。在它的表面,太陽系最狂野的風暴不斷肆虐,最暴力的氣旋無與倫比。每一次看到木星的照片,總會有一種窒息感讓人們嘆為觀止……

近些年來,NASA的朱諾號探測器為我們傳回了許多張木星的照片。在朱諾號的照片中,木星的表面就像是一幅幅油畫,有的甚至和梵谷的名作《星空》如出一轍。

我們感慨於木星照片之美,有時候竟然忘了,那些色彩斑斕的條帶,都是太陽系內最恐怖的風暴。

木星紅外照片

幾十億年來,這顆巨大的行星始終被恐怖的風暴所困擾。木星表面的大氣層厚度是地球的數倍,大氣中到處都是翻滾的雲層,包圍著整個行星。

這顆氣體巨星表面的氣候和地球完全不一樣,因此科學家們一直對此非常好奇,想要有更加深入的了解。但由於大氣層過於濃厚,我們始終沒有找到機會。最近3年的時間裡,天文學家利用位於赤道附近的雙子座天文臺(Gemini Observatory)和距離地表540公裡的哈勃太空望遠鏡,拍攝到了木星的一張近紅外照片。這張前所未有的照片不僅讓我們慨然而嘆,也揭開了木星的一層神秘面紗。

我們說過,很多可見光範圍內被遮擋的深層物質,都可以通過發射紅外光穿破重重濃霧。我們曾經利用這個原理拍攝過遙遠的星雲,看到了星雲身後的恆星,如今又用同樣的原理,拍攝到了木星大氣層深處的秘密。

雙子座天文臺在近紅外波段穿破木星雲層,拍攝到了木星內部釋放出來的熱輻射。與此同時,科學家還利用哈勃太空望遠鏡拍攝了正常的木星照片。通過兩張照片的對比,科學家就可以看到木星雲層內外的變化。那些可見光範圍內觀測時比較暗的雲層,在這張紅外波段圖片裡發出明亮的光芒。

大紅斑

在對木星表面風暴的研究中,科學家們不可能錯過最著名的大紅斑。這個肆虐了超過350年的氣旋,從被發現的那一天開始就深深地困惑著歷代科學家。在這一次任務中,天文學家也對划過大紅斑邊緣的一根條帶進行了觀測。這種現象以前就曾經出現過,如今再次現身,科學家們沒有再一次錯過機會,對它進行了拍攝,試圖弄清楚它到底是如何形成的。

在以往朱諾號拍攝的大紅斑照片裡,科學家們經常會看到一些不斷變化、形狀各異的暗斑。「單張照片很難說清這究竟是木星雲層裡的異物還是通往木星深處的洞,」美國家航空航天局(NASA)噴氣推進實驗室的行星科學家格倫-奧頓(Glenn Orton)說,「因此長期以來,它們的本質對人類來說一直是個謎。」

不過,隨著這些對比照片的出現,問題的答案也逐漸浮出水面。當我們把幾張照片作對比的時候,紅外頻段照片裡的弧形發光區域被凸顯出來。如果那些暗斑是濃厚的雲層,那麼這些近紅外光是無法被觀測到的,這說明它們都是大紅斑中的裂縫。&34;加州大學伯克利分校的天文學家Michael Wong說,&34;

上面五張大紅斑的照片中只有右上角是雙子座天文臺利用近紅外波段拍攝到的。不過,五張照片裡大紅斑中的條帶都是完美吻合的,證明觀測無誤。

木星雷電

我們知道,目前木星上空還有人類的探測器——朱諾號在進行著更近距離的探測。當科學家們把朱諾號探測器的探測數據加入到研究內容中來時,情況變得更有趣了。

在飛越木星兩極,對其進行探測的過程中,朱諾號多次探測到了一種叫做天電幹擾(sferics)的現象。這個現象的來源,就是木星表面的雷電天氣造成的。和地球上的雷電相比,木星的雷暴更加狂野,可以從雷雨雲延伸到40英裡以下,是地球的五倍,其威力也是地球最強雷電的3倍。而在朱諾號對此進行檢測的同時,科學家也會將哈勃望遠鏡和雙子座天文臺對準木星,同步進行觀測。

不僅威力強,木星的雷電現象也非常頻繁。僅僅在前8次飛越中,朱諾號的微波輻射計就探測到了探測到377次木星閃電。有趣的是,這些木星的雷電現象基本都發生在木星兩極,這和地球雷電在赤道附近更頻發的現象恰好相反。

對於這個現象,行星學家們解釋說:這和行星表面的溫度有關,因為雷電更容易發生在溫度較高的區域。對於地球來說,表面的溫度更依賴太陽的輻射,所以赤道溫度比兩極高;但是木星距離太陽較遠,赤道溫度變化極小,反而是兩極更容易升溫,而熱源就在木星內部,所以木星的雷電普遍發生在兩極。

當雙子座天文臺和哈勃合作的照片問世後,科學家們可以更好地對朱諾號獲得的木星雷電天氣進行分析,揭示出閃電形成的雲層結構。&34;美國宇航局的行星科學家艾米·西蒙(Amy Simon)解釋道。

該研究團隊最終得出結論,木星表面的雷電與雲層的三個結構有關:

水構成的深層雲層

溼潤空氣向上湧動造成的巨大塔型對流,這很可能是雷電的源頭

乾燥空氣向下湧動大概造成的清晰區域

奇妙的是,這些區域恰好和所謂的摺疊絲狀區域相吻合。摺疊絲狀區域普遍位於木星兩極附近,因為這裡的雲層被瘋狂摺疊和拉扯而得名。這一次的研究表明,這些區域的對流現象非常劇烈。&34;Wong對我們介紹說。「這些旋渦可能是內部能量的『煙囪』,通過對流將木星內部的能量釋放出來。這種情況並不是在隨處都有發生,但這些氣旋的很可能在某些方面促成了對流。」

結尾

木星的風暴從遠處看給我們帶來視覺之美,深入研究又會帶來恐怖的窒息感。

木星以其無與倫比的體積給我們以深深的敬畏,又以龐大的身軀維護著地球生物的安全。對於我們來說,木星表面波雲詭譎的大氣和狂風肆虐的氣候都有著許多未解之謎,吸引著我們去研究。

人類已經在宇宙中發現了大量的系外行星,其中很多都是和木星一樣的氣體巨星。唯有了解木星,才能了解所有這些行星,才能進一步了解這個宇宙。

根據NASA的計劃,朱諾號探測器將在明年7月完成使命,墜入木星大氣層。屆時,人類還會有新的探測器前往木星去探索,也期待中國的木星探測器能夠早日提上議事日程,一起加入到木星的探索行列中來。

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  • 木星是氣態星球,人站在木星上會發生什麼?會貫穿木星嗎?
    ,會直接掉下去,甚至直接貫穿木星嗎?也就是說,整個下墜過程會極其恐怖所以,進入木星後,不僅僅是下墜速度很快,因為風速很快,如果再遇到超大風暴,那就會在木星上空亂飛了,而且速度會相當恐怖。木星上的那個「眼睛」其實就是風暴的氣旋。
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  • 美國宇航局發布3張木星最新照片:木星雲層中發現有霾?
    日前,由3位業餘天文愛好者製作的木星最新照片,被發布在美國宇航局官方網站上,這些照片首次展示了木星雲層中霾的存在,對於科學家來說,這些霾來源於何處,形成原因是什麼,目前仍然是一個謎。第一張木星表面雲層照片由業餘天文學家GeraldEichstdt製作,原始照片由朱諾號於2020年2月17日拍攝完成,當時,朱諾號太空飛行器正在執行圍繞木星的第25次飛越,太空飛行器距離木星雲層大約25120公裡。
  • 太空人搭載太空飛行器直接進入木星內部會怎麼樣?
    木星極具藝術氣質,它模仿梵谷《星空》的筆觸,為自己勾勒出了華麗而壯觀的雲層。木星是一個體積巨大的氣態行星,沒有實體表面,但是隨著深度的增加,其氣體密度會逐漸增大,會慢慢從氣態變成液態乃至固態。隨著深度的增加,大氣壓力越來越高。
  • 為什麼說木星「恐怖」?
    今天我們就來仔細說說木星,這個在太陽系中龐大的存在,它到底有什麼獨到之處呢?為什麼說這是一顆恐怖的行星呢?木星是八大行星中四顆巨行星之一,巨行星和類地行星最顯著的區別就是它們沒有類似於地球地面那樣的存在,我們無法腳踏實地的去探索這些星球,木星是距離我們地球最近的巨行星。木星有多大?
  • 一個人掉進木星會看到什麼?理論上可能發現一些飄浮的生命形式
    首先我們得假設,他穿著一件可以抵禦任何低溫高溫高壓高輻射的世界上並不存在的太空衣,因為沒有這種太空衣,恐怕他連幾秒鐘都堅持不了就一命嗚呼了,根本就沒機會體驗後面會發生什麼,我也沒有什麼好說的了。為了更身臨其境,下面我們就用第二人稱,「你」的角度來看看掉入木星後會看到些什麼。
  • 木星的風暴到底有多大?說出來你可能不信
    太陽系中的各大行星一直都是我們關注的對象,近些年來,NASA的朱諾號探測器就為我們傳回了一些關於木星的照片。從照片上,我們看到的木星就如同一幅幅油畫般,有的甚至可以跟梵谷的名作《星空》一決高下。但是我們在感嘆木星照片美麗的同時,也不要忘了隱藏在這些色彩斑斕的條帶之下的,都是太陽系內最嚴重的恐怖的風暴。
  • NASA公布木星雷暴畫面,世界末日也不過如此吧!
    導讀:木星是太陽系最大的行星,也是一個氣態行星,木星厚厚的大氣層帶來了巨大的氣壓。木星的天氣非常恐怖,尤其是木星雷暴,無論是規模還是殺傷力都遠非地球的雷電所能比,今日,NASA製作出了木星雷暴的動畫,場面相當震撼!
  • 科學家推測外星人或看到恐怖的系外行星極光-科教臺-中國網絡電視臺
    如果地球上的極光現象是令人印象極為深刻的,那麼就應該想像一下那些位於太陽系以外的行星上(例如軌道距離其恆星較近的大質量氣態行星)產生的極光是何種情形。而由美國國家航空航天局的卡西尼飛船紅外光譜成像儀拍攝的合成圖像顯示,土星南極地區雲層頂部的出現極為絢麗的極光情景。
  • 不可思議,竟然用這種方式進入木星
    如果你墜入到木星,那你到底會怎麼樣?這不是你平時看到的一幅普普通通的水彩畫,實際上這就是木星。毫無疑問,以人類現在對木星的了解,這個氣體星球還是個謎團。實際上木星並沒有表面,從外表看上去他只有無窮無盡的大氣層。假設你是穿著標準的太空服進入木星,那麼你將很快終結你這悲慘的一刻。