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NASA同温层红外天文台捕捉到的木星图像

探索 > 2017-01-10 21:21:57 来源:网络转载

人类观测其他星球的手段越来越多样化,比如人类通过X射线观测黑洞,通过引力波研究黑洞……最近科学家通过同温层红外天文观测台绘制了木星的远红外图像。其实这也并不神秘,我们眼睛能看见的可见光的波长相对于其它电磁波的长度是非常有限的,而这次美国宇航局只不过是通过机器的“眼睛”观测,并绘制在机器的眼睛下木星的景象。

NASA飞行观测台捕捉到的木星图像

氢分子中仲氢的含量是表明大气层中的气体从深处上涌的指示物,这种气体分子间的作用是利用波长在17微米至37微米的红外线观测到的,而地面望远镜通常无法达到这种波段

据国外媒体报道,自1979年两艘旅行者号探测项目后,科学家们首次利用NASA的同温层红外天文观测台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy,SOFIA)绘制了木星的远红外图像。这些图像是科学家们通过研究木星大气层中的大气循环制作而成的。红外观测能提供在其他波段观测不到的细节部分。若利用可见光研究木星,只能看见光线从气体云层顶端被反射回来。而利用红外线,科学家们能透过大气云层,观测到大气层内部,从而提供了3D观测视角,进而研究在大气内部的大气循环过程。

这是木星在常规观测下的景象,相对比之下,其实也差不多的。

莱斯特大学的Leigh N. Fletcher带领的科研团队利用SOFIA望远镜的的暗天体红外相机(FORCAST)来进行观测。Fletcher团队主要搜寻两种氢分子,分别是正氢和仲氢,以其原子核的自旋方向相同或相反划分。氢分子中仲氢的含量是表明大气层中的气体从深处上涌的指示物,这种气体分子间的作用是利用波长在17微米至37微米的红外线观测到的,而地面望远镜通常无法达到这种波段。

目前人们对于木星大气循环模式的了解是基于过去利用位于太空的望远镜观测得来的数据,包括旅行者号项目,伽利略项目(1989-2003),还有卡西尼探测器。SOFIA位于地球上回屏蔽红外线的水蒸气上方,搭配功能强大的FORCAST设备,是目前唯一能观测到木星整体大气循环的设施。SOFIA的观测还能比较木星大气循环是如何演变的。SOFIA拍摄的图像还体现了许多有趣的特性。南半球红点表明上升气体正在冷却大气层。赤道附近的带状结构表明赤道天气严寒,并且被温暖的下沉气体带包围着。木星北部极光圈的大气被逐渐加热意味着平流层存在着甲烷和乙烷。SOFIA对正氢和仲氢的对比观测表明从赤道到极地气温是逐渐变化的。

根据早前的观测,Fletcher团队认为木星大气层所有地方都是均衡的,但他们在低纬度的热带地区发现了显著的混合现象。

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