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哈勃望远镜利用木星冲日“抓拍”木星写真

当木星将与地球形成对位,简称木星冲日。这意味着地球和木星将在它们的轨道上,太阳、地球和木星将会排成一行。这不仅使木星与地球的距离拉近——达到大约6.7亿公里(4.16亿英里)——而且面向我们那一面木星大气完全被太阳照亮,考虑到当日木星和地球的距离和位置,夜空中的木星将比一年中的任何时候都要亮。

美国航空航天局和欧空局都会利用这次有利的机会,用哈勃太空望远镜来捕捉这颗行星的图像。在前些年,哈勃望远镜已经拍摄拍摄了精彩的木星的彩色照片并发布。

利用广角摄像头3(Wide Field Camera 3),哈勃能够在可见光、紫外、红外广谱范围内拍摄木星。哈勃科研团队最终将本次观测结果整合一张图像,在这张图片上能够分辨小至130km木星大气细节——包括木星彩色色带以及大规模的反气旋风暴。

旅行者1号太空探测器在1979年3月5日飞越木星时拍摄。并于1998年11月6日进行重新处理。图片来源:美国航天局/喷气推进实验室

这些反气旋风暴中最大的当属大红斑,第一次观测到大红斑在木星地表“闪耀”是十七世纪左右。除此以外,大红斑边缘的风速预测可达120米/秒(430千米/小时;267英里/小时)。考虑到风暴的的范围:从西到东24000至40000公里,从南到北12000至14000公里——它大到足以吞噬整个地球。

天文学家也注意在历史记载中这场风暴似乎一直在缩小和放大,经过哈勃望远镜和地面望远镜拍摄的最新图像证实,大红斑风暴正在继续缩小。早在2012年,甚至有人提出大红斑最终会消失,而拍摄到的木星图片似乎证实了这一点。

没有人完全确定地解释为什么风暴会缓慢的消失,但是经过研究者分析这些图像,或许足以获得更好的木星的大气机制的理解。

除了大红斑,在较远的木星南纬地区也有相较范围更小的反气旋风暴——大白斑或者叫小红斑。2000年三场小白风暴相撞后,位于木星南温带的反气旋风暴第一次被注意到。从那以后,该风暴的规模和强度逐渐增强、其颜色也发生了变化(变得像大红斑一样的红色)。据科学家估计,该风暴的风速已达618千米/小时;384英里/小时)——这样的尺寸已和地球本身差不多大小(地球直径超过12000公里/7450英里)。

同样,化合物上升流也同样影响颜色。也就是说,当他们暴露在来自太阳的紫外线下,依然会改变颜色。称之为发光团的多彩化合物很可能是由硫、磷和碳氢化合物组成的。该行星强风风速可达650千米/小时(400英里/小时),高风速也确保了这些色带的分离。

上述这些和其他的观测属于外行星大气遗产(OPAL)计划的一部分。该计划致力于确保哈勃在退役前(21世纪30年代40年代的某个时候)获得尽可能多的信息——这个项目确保每年中的一部分时间用以观察木星和其他气态巨星。从已获得的图像中,该计划希望能创建出行星地图,以便在哈勃退役后很长时间内行星科学家进行研究。

最终该项目计划用大光谱范围的的滤光器来观测太阳系中所有的巨型行星。这项研究不仅有助于科学家研究巨型行星的大气层,而且有助于更好地了解地球和太阳系外行星的大气层。2014年该计划开始,研究天王星;从2015年开始研究木星和海王星;2020年末,它将开始观测土星。

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