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哈勃追踪木星大红斑的变迁

时间:2018-10-09 11:28 来源:未知 作者:admin

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原文作者:Preston Dyches,Nancy Neal-Jones,Elizabeth Zubritsky;Ray Villard,Mathias J ger

来自:admin; 发表时间:2015.10.13

翻译:gohomeman1  审校:admin(编译版权所有,未经许可请勿转载)

2015.10.13:借助美国宇航局(NASA)和欧洲空间局(ESA)合作的哈勃太空望远镜,天文学家获得了木星的全球图像 太阳系外围行星大气遗产项目(OPAL)系列的首个年度作品。这2幅木星地图,揭示了2015.1.19当日行星的旋转、其中云层的运动,以及由此可以计算的木星上层的风速。哈勃的观测确认了木星大红斑继续缩小,变得更圆;而且有不常见的细丝状结构,几乎贯穿了整个大红斑核心。该发现刊登于2015.10.10的《天体物理学期刊》在线版上。

哈勃拍摄的木星全图,大图:,版权:NASA,ESA;研究者团队,下同。

本 图由哈勃第三代广域相机(WFC3)的数据组合而成,摄于2015.1.19,自然配色如下:395nm(纳米)的蓝光,蓝;502nm的绿光,绿;631nm的红光,红。由于图像采用了圆柱面投影,因此60 以上的高纬度地区,误差非常大;图像已经把木星两个半球合并在一起;两幅拼合图像的拍摄间隔约12小时。

借助NASA的哈勃太空望远镜,天文学家获得了木星的新地图,这是哈勃太阳系外围行星年度肖像系统的第一个。

通过收集这些年来的巨行星图像 它们图像公布在学校中孩子们的每日一图中 将帮助现在和未来的科学家们见证,巨行星是如何随着时间而演化的。此项目设计的观测范围很广,包括巨行星大气的云、风、风暴和化学成分等。

本次观测公布的木星图像,揭示了紧邻赤道北部的罕见波动云带,和此前未曾见过的、贯穿木星大红斑核心的丝状结构。

10年来木星大红斑的对比,大图:。

马里兰州格林贝尔市,NASA戈达德太空飞行中心(GSFC)的行星科学家艾米 西蒙(Amy Simon)解释道: 每当我们观测木星,都能看到吸引眼球的暗示:有些事情正在令人激动地进行。本次也不例外。

西蒙和她的团队收集了哈勃高分辨率的第三代广域相机(WFC3)拍摄的两幅木星全球图像。该两幅地图揭示了背对背的两个旋转半球,由此可以计算木星顶层的风速(从题图的上下对比就可看到云层的相对运动,译注)。研究报告登载在《天体物理学期刊》的在线版上。

新图像确认了木星大红斑数年来持续缩小、变圆的事实。相比于2014年的平均值,大红斑的长轴又缩短了约240千米(km)。近期这个典型飓风的缩短速率快于往常,不过最新的变化与其长期趋势还是一致的。

近段时间中大红斑显得更为橙色,而其往常特别显眼的红色核心,也变得不太明显。我们还看到了不寻常的丝状结构,几乎横跨整个风暴。在约10小时的大红斑观测图像序列中,丝状物被暴风旋转、扭曲。根据测算,风速达150米/秒或更高。

在木星的北赤道带,研究者再次看到了昙花一现的神秘波纹,该现象仅在三十几年前旅行者2号造访木星时拍到过。在旅行者获得的那些图像中,波纹仅是勉强可见(虽然图像分辨率比哈勃图像高得多,译注),并且此后从未窥见;直到此次哈勃在木星的北纬16 附近、散布着气旋和反气旋的区域,发现了类似的波动 在气象学上称为 斜压波 (baroclinic wave),在地球大气中,台风、飓风等形成时,就可能伴生斜压波。

斜压波的大图,它就是北部两条白带中间的棕红色波动带,位于作为对比的地说上方,大图:。

报告合作者、位于加州帕萨迪纳市美国喷气推进实验室(JPL)的格伦 奥尔顿(Glenn Orton)接着道: 我们之前认为,旅行者2号看到云层波纹仅仅出于侥幸;现在事实证明,它确实很罕见!

研究者介绍说,木星上的斜压波起源于云顶下方的透明层,当它们传导扩展到云顶,就变得可见。该设想受到图中波峰间距的支持。

除木星外,研究者团队还观测海王星和天王星,它们的全地图也会放在天文公共数据库中。土星将在几年后观测。哈勃每年都将拨出专门时间观测它们,这就是太阳系外围行星大气遗产项目(OPAL)。

报告合作者、加州大学伯克利分校的迈克尔 王(Michael H.Wong)总结道: 我们真正感兴趣的是OPAL项目的长期价值。多年采集的行星地图数据,不但有助于科学家了解(太阳系内)巨行星的大气变化,还将有助于了解系外行星的大气,也有助于地球大气海洋的研究。

旅行者2号当年拍摄的大红斑细节。

想了解研究报告的更多详情,请给加州大学伯克利分校的Robert Sanders 发电子邮件: rlsanders@berkeley.edu。

关于OPAL项目获得的的图像、数据,请访问其官网:。

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