原標題:每天看一次日全食是什麼感覺?反正我,看著看著就瘦了
文:艾麥樂
編輯:Steed
大白話易懂版從前,有一個胖子擋在我面前(木衛一被木星的陰影覆蓋,每天發生一次日全食),然後(溫度因此降低,將二氧化硫凝結成霜)我變瘦了(導致大氣明顯坍縮)。
一個科學家團隊首次記錄到了木衛一(Io),也就是木星的那顆有著活躍火山活動的衛星, 在每天都會發生一次的日全食期間, 也就是木星這顆巨行星把影子投到它表面時,出現的大氣變化。
木星(Jupiter)與木衛一(Io)、木衛二(Europa)、木衛三(Ganymede)對比
一項新的研究得出結論認為,在木衛一被木星的陰影覆蓋的時候,隨著火山噴發釋放出來的二氧化硫凍結到木衛一的表面, 木衛一上主要由二氧化硫構成的稀薄大氣就會「縮水」。
木衛一是太陽系裡火山活動最活躍的天體,火山噴發出來的二氧化硫構成了一層稀薄的大氣。
圖片來源:美國西南研究院
美國西南研究院空間科學及工程分部的資深研究科學家康斯坦丁·曾(Constantine Tsang)說,「這是科學家首次直接觀測到這一現象,增進了我們對於這顆地質活躍衛星的理解。」康斯坦丁是這項新研究的第一作者。
這些發現被發表在最新一期的《地球物理學研究期刊-行星》(the Journal of Geophysical Research-Planets)上。研究團隊在研究中動用了位於夏威夷口徑8米的北雙子座望遠鏡和TEXES攝譜儀進行觀測。
木衛一上每天發生一次日全食,每次持續2小時。溫度因此降低,將二氧化硫凝結成霜,導致大氣開始「縮水」。
圖片來源:美國西南研究院
數據顯示,當木衛一表面的溫度從陽光照耀下的-143℃降至日全食期間的-168℃時,木衛一的大氣層就會開始「縮水」。 日全食在木衛一上每天都會發生,每次持續2小時左右(木衛一的1天相當於1.7個地球日)。 在全食期間,大氣會明顯坍縮,因為大部分二氧化硫氣體都在這顆衛星的表面凝成了霜。一旦這顆衛星回到陽光普照之下, 隨著表面溫度的回升,大氣又會重新鼓脹起來。
「 這表明木衛一的大氣始終處在坍縮和恢復的過程當中,表明很大一部分大氣是由二氧化硫冰的升華維持的。」同樣參與了這項研究的美國西南研究院科學家約翰·斯賓塞(John Spencer)說,「儘管木衛一過度活躍的火山活動是二氧化硫的根本來源,陽光卻每天都調節著木衛一上的大氣氣壓,具體方式是控制這顆衛星表面冰的溫度。我們很久以前就推測了這一點,但直到現在才終於觀察到了整個過程。」
日全食期間,二氧化硫在木衛一表面凝結成霜,大氣層坍縮。直到日全食結束,溫度回升,大氣層才會恢復正常。
圖片來源:美國西南研究院
在這項研究之前,對於日全食期間木衛一的大氣還沒有進行過直接的觀測,因為在木星黑暗的陰影裡,木衛一的大氣很難觀測。這項突破之所以能夠實現,是因為TEXES攝譜儀能夠利用熱輻射,而非陽光來測量大氣,而 巨大的雙子座望遠鏡足夠靈敏到可以探測出木衛一坍縮的大氣發出的暗弱的熱信號。
康斯坦丁和斯賓塞的觀測是在2013年11月的兩個晚上進行的,當時木衛一距離地球超過6.7億千米。研究團隊跟蹤觀測了木衛一移入和移出木星陰影的過程,觀測時間從日食發生前大約40分鐘一直持續到結束後40分鐘。
地球上,火山噴發出的傘狀二氧化硫煙柱
圖片來源:www.redorbit.com
木衛一是太陽系裡火山活動最活躍的天體。木衛一與木星之間的引力相互作用產生的潮汐加熱,驅動了這顆衛星上的火山活動。木衛一上的火山會噴發出傘狀的二氧化硫煙柱,上升到這顆衛星表面上方480千米的高空,同時產生大規模的玄武巖巖漿,向外流淌達上百千米遠。
對於7月4日剛剛抵達木星的NASA朱諾號探測器來說,這項研究來得也很及時。
木星兩極形成的絢麗極光
圖片來源:timedotcom.files.wordpress.com
「木衛一噴出的氣體最終會充斥在木星系統中,驅動形成木星兩極能夠看到的某些極光特徵。」康斯坦丁說,「理解來自木衛一的這些氣體如何受到控制,將幫助我們更好地理解整個木星系統。」
一個AI首先你們不是每天都能看到日全食,其次……看了也瘦不下來。
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