望遠鏡和天文臺與朱諾合作，太陽系最強風暴探測，在5億英裡木星

美國宇航局的哈勃太空望遠鏡和位於夏威夷的雙子座地面天文臺已經與朱諾宇宙飛船合作，對太陽系中最強大的風暴進行探測，這場風暴發生在超過5億英裡之外的木星上。

由加州大學伯克利分校(University of California，Berkeley)的麥可·黃(Michael Wong)領導、包括美國宇航局(NASA)位於馬裡蘭州格林皮帶的戈達德太空飛行中心(Goddard Space Air Center)的艾米·西蒙(Amy Simon)和加州大學伯克利分校(UC Berkeley)的Imke de Pater等人組成的研究團隊，正在將哈勃和雙子座的多波長觀測與朱諾圍繞這顆怪物行星的軌道近景結合

「我們想知道木星的大氣層是如何工作的，」王說。這就是朱諾、哈勃和雙子座的團隊合作發揮作用的地方。

收音機『燈光秀』

木星的持續風暴與地球上的雷暴相比是巨大的，雷鋒從底部到頂部達到40英裡--比地球上典型的雷鋒高五倍--強大的閃電比地球上最大的「超級閃電」更有三倍的能量。

就像地球上的閃電一樣，木星的閃電就像無線電發射器一樣，在天空中閃爍時發出無線電波和可見光。

每隔53天，朱諾就會跑到風暴系統上空，探測被稱為「閃電」和「哨聲」的無線電信號，這些信號甚至可以用來繪製閃電的地圖，即使是在地球的白天，也可以從看不到閃光的深雲上。

哈勃望遠鏡和雙子座從遠處觀察地球，捕捉到高解析度的全球視野，這是解釋朱諾近距離觀測的關鍵。西蒙解釋說：「朱諾的微波輻射計通過探測能穿透厚厚的雲層的高頻無線電波深入地球大氣層。哈勃和雙子座的數據可以告訴我們雲層有多厚，我們看到的雲層有多深。」

通過將朱諾探測到的閃電映射到哈勃(Hubble)拍攝的地球光學圖像和雙子座同時拍攝的熱紅外圖像上，該研究小組已經能夠證明，閃電爆發與三種雲結構的組合有關：由水組成的深雲、由潮溼空氣(基本上是木星雷頭)上升流引起的大型對流塔--以及可能是由對流塔外的乾燥空氣下湧造成的清晰區域。

哈勃的數據顯示了對流塔中厚雲的高度，以及深水雲層的深度。雙子座的數據清楚地揭示了高層雲層中的空隙，在那裡可以窺見深水雲。

王認為閃電在一種叫做摺疊絲狀區域的湍流區很常見，這意味著它們中正在發生潮溼的對流。「這些氣旋渦旋可能是內部能量煙囪，有助於通過對流釋放內部能量，」他說。「這並不是到處都會發生的，但這些氣旋的某些東西似乎會促進對流。」

將閃電和深水雲聯繫起來的能力也為研究人員提供了另一種工具來估算木星大氣中的水量，這對於了解木星和其他氣體和冰巨星是如何形成的，以及太陽系作為一個整體是如何形成的非常重要。

雖然從以前的太空任務中收集到了很多關於木星的信息，但許多細節--包括大氣深處有多少水，熱量是如何從內部流動，以及雲層中的某些顏色和圖案是什麼--仍然是一個謎。綜合結果提供了對大氣動力學和三維結構的洞察。

看到「傑克-O-燈籠」紅斑

隨著哈勃和雙子座在朱諾任務期間更頻繁地觀測木星，科學家們也能夠研究像「大紅斑」那樣的短期變化和短期特徵。

來自朱諾的照片以及之前對木星的任務揭示了大紅斑內部的黑暗特徵，這些特徵會隨著時間的推移而出現、消失和改變形狀。從個別圖像中還不清楚這些是由高雲層中的一些神秘的深色物質造成的，還是它們是在高雲中的洞--窗戶進入了更深、更暗的層。

現在，通過將哈勃的可見光圖像與雙子座在幾小時內拍攝的熱紅外圖像進行比較，有可能回答這個問題。可見光暗的區域在紅外下是非常明亮的，這表明它們實際上是雲層中的洞。在無雲區域，木星內部以紅外光的形式發射出來的熱量--或者被高層雲團阻擋--可以自由地逃往太空，因此在雙子座圖像中顯得明亮。

「這有點像一盞千斤頂的燈籠，」黃說。「你可以看到明亮的紅外光來自無雲區域，但在有雲的地方，紅外線中的光線確實很暗。」

哈勃和雙子座作為木星天氣追蹤器

哈勃和雙子座定期對木星進行成像以支持朱諾號任務，這在研究許多其他天氣現象，包括風型的變化、大氣波動特徵和大氣中各種氣體的循環方面也是有價值的。

哈勃和雙子座可以作為一個整體監測地球，為朱諾的測量提供多波長的實時基準圖，就像地球觀測氣象衛星為NOAA的高速飛行的颶風獵人提供背景一樣。

西蒙解釋說：「因為我們現在經常從幾個不同的觀測站和波長上看到這些高解析度的景象，所以我們對木星的天氣有了更多的了解。」「這相當於一顆氣象衛星。我們終於可以開始觀察天氣周期了。」

由於哈勃和雙子座的觀測對於解釋朱諾數據非常重要，王和他的同事西蒙和德佩特正在讓其他研究人員通過馬裡蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的Mikulski太空望遠鏡檔案館方便地獲取所有處理過的數據。

「重要的是，我們已經收集了支持朱諾號任務的龐大數據集。數據集的應用如此之多，我們甚至可能都沒有預料到。因此，我們將讓其他人能夠進行科學研究，而無需自己想出如何處理這些數據。