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木星大红斑温度升高,木星大红斑神秘热量来源

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木星大红斑温度升高,木星大红斑神秘热量来源

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木星大红斑下层大气加热上层大气示意图

本报讯 一项研究报告称,木星大红斑上层大气温度比木星其他位置的温度高几百度。大红斑中的巨型风暴可能是木星大气层中这一异常高温区域的能量来源。

美国波士顿大学的一个研究小组日前报告称,他们查明了木星大红斑神秘热量的来源,认为这一现象可能与大红斑下层大气的剧烈运动有关。相关论文近日在线发表在《自然》杂志网站上。

如果太阳是木星上层大气的唯一热源,太阳系这颗巨行星的上层大气温度应该比现在低很多。然而,尝试发现其他热源的努力一直未能解释这种温度差异。

大红斑是木星最为显著的特征之一,由意大利天文学家乔瓦尼·卡西尼在1665年首次发现,1831年开始被正式记录和连续观测。这个长在木星脸上的“大斑点”,其实是氨和甲烷气体云构成的风暴气旋,目前长约1.6万公里,能放下一个地球还有富余。这个飓风系统能量巨大,最高时速可达640公里。

美国马萨诸塞州波士顿大学James O’Donoghue及其同事提出的新证据表明热能或来自下方,对木星上层大气的观察显示,大红斑上方温度会升高。作者在线发表于《自然》的文章总结称,大红斑中的风暴产生能量声波,加热上层大气——在安第斯山脉上方也观察到这种效果。

大红斑上层大气的温度比木星其他任何一个地方的温度都要高,这让科学家们百思不得其解。不少人推测除太阳外,应该还有其他的热源。

以前,曾有人提出来自下方的能量源是声波,但是这次直接观察到的局部加热源,为上下层大气之间的关联提供了有力证据。

在新的研究中,美国波士顿大学的詹姆士·奥多诺霍和他的研究小组在对上层大气区域进行持续观察后,提出了一种新的理论——其他热源或来自于大红斑下方。通过研究,他们发现大红斑下层大气和上层大气之间会通过某种方式连接,产生相互影响,其中介便是声波。大红斑中风暴所产生的巨大能量可通过声波跨越800公里的距离,到达上层大气,继而对大气中的原子产生作用力,通过振动将动能转化为热能。

《中国科学报》 (2016-07-28 第2版 国际)

研究人员称,他们在地球上的安第斯山脉上也观察到了类似现象,只不过在规模上更小一些而已。新研究首次直接观测到了这种局部加热源,为木星上下层大气之间的关联和相互作用提供了有力证据。

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