研究“解决”了木星惊人的颜色变化之谜

　　来自地面红外望远镜的图像，显示了木星5微米波长的辐射。可以看到北赤道带在2001年5月至2011年12月之间的显着变化(在蓝色虚线之间突出显示)。鸣谢:Arrate Antu ano/NASA/IRTF/NSFCam/SpeX

　　据利兹大学：利兹大学的学者认为，他们可能已经找到了木星着名的“条纹”背后的长期谜团的答案。

　　这颗行星的照片以色带和着名的大红斑为特征，但人们经常看到这些色带移动和变化——这是科学家迄今为止无法解释的事情。

　　现在，多亏了一项新发现——美国宇航局的朱诺任务提供了关于木星磁场的令人难以置信的新信息——该大学数学学院的Kumiko Hori博士和克里斯·琼斯教授认为他们可能找到了答案。

　　琼斯教授说:“如果你用望远镜观察木星，你会看到条纹，这些条纹沿着纬线环绕赤道。有暗带和亮带出现，如果你看得更近一点，你可以看到云被非常强的东风和西风带着四处移动。在赤道附近，风向东吹，但是当你稍微改变纬度，无论是南还是北，风就会向西吹。然后如果你移动得更远一点，它又会向东移动。这种东西风交替的模式与地球上的天气截然不同。”

　　“每隔四五年，事情就会发生变化。环带的颜色会发生变化，有时当整个天气模式变得有点疯狂时，你会看到全球剧变，为什么会发生这种情况一直是个谜。”

　　科学家们已经知道木星不断变化的外观在某种程度上与这颗气态巨行星表面以下约50公里处的红外变化有关，这项新的研究表明，这些变化可能是由行星内部深处的磁场产生的波引起的。

　　利用美国宇航局的朱诺木星任务(Juno mission to Jupiter)收集的数据，他们的研究团队能够监测和计算其磁场的变化。朱诺木星任务自2016年以来一直围绕木星运行。

　　琼斯教授补充道:“在行星磁场中有可能产生被称为扭转振动的波动。令人兴奋的是，当我们计算这些扭转振动的周期时，它们与你在木星红外辐射中看到的周期相一致。”

　　朱诺在木星恶劣的辐射环境中惊人的长寿使探测器在轨道上停留的时间比原计划长得多。这使得利兹大学的研究人员获得了更长时间的磁场数据，这对他们的工作更有用。

　　通过几年来对磁场的观察，他们已经能够跟踪它的波动和振荡，甚至能够跟踪木星上一个叫做大蓝点的特定磁场点。这个点一直在向东移动，但最新数据显示移动速度正在放缓——这让Juno团队相信这是振荡的开始，移动速度在逆转并开始向西移动之前放缓。

　　这项工作由Hori博士领导，他在转移到日本神户大学的新职位之前，曾在利兹与Jones教授一起工作，另外还有利兹的Steve Tobias教授、莱斯特大学的Leigh Fletcher教授和西班牙País Vasco大学的Arrate Antu ano博士。

　　它已经看到他们对木星不断变化的条纹和条纹的长期之谜做出了解释，并填补了木星研究的两个最大领域之间缺失的联系——科学家对行星的天气和表面发生的事情感兴趣，以及那些在内部深处工作的科学家。

　　Hori博士说，“仍然存在不确定性和问题，特别是扭转振动如何确切地产生观察到的红外变化，这可能反映了复杂的动力学和云/气溶胶反应。这些需要更多的研究。尽管如此，我希望我们的论文也能打开一扇窗户，探索木星隐藏的深层内部，就像地震学对地球和太阳地震学对太阳一样。”

　　对于琼斯教授来说，这一突破是他一生对木星热情的顶点。他说:“我非常高兴美国国家航空航天局最终得以详细观察木星的磁场。我研究木星已经有很长一段时间了，当我还是个孩子的时候，我就对木星表面下的东西产生了兴趣——这已经有60年的进展了。”