木星高层大气中发现新的急流

高速急流是许多行星大气层的一个共同特征。在地球上，急流在不同纬度形成，并在地球周围蜿蜒流动，改变纬度，并在距地表 10 公里以上的高度达到接近 400 公里/小时的速度。在木星和土星这两个巨行星上，急流是大气层的主要特征之一。它们与纬线完全对齐，被称为纬向急流。在木星上，这些喷射流在不同纬度交替方向，最高速度接近 500 公里/小时。高速喷射流是许多行星大气层的常见特征。在地球上，急流在不同纬度形成，并在地球周围蜿蜒流动，改变纬度，并在距地表 10 公里以上的高度达到接近 400 公里/小时的速度。在木星和土星这两个巨行星上，急流是大气层的主要特征之一。它们与纬线完全对齐，被称为纬向急流。在木星上，这些喷气式飞机在不同纬度交替飞行，最高速度接近 500 公里/小时。

2022 年 7 月 27 日，詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 观测了木星的大气层，这是巴斯克大学行星科学组 (UPV/EHU) 的研究人员参与的国际“早期科学”计划的一部分。

由于木星对于 JWST 来说是一个非常明亮的目标(其集光面积是哈勃太空望远镜的 6.3 倍)，因此图像是在大部分光被大气中的气体吸收的波长下获取的。因此，观测集中在木星最暗的波长上。这也意味着在许多这些波长上，木星的观测质量从未达到解析其大气中天气系统细节所需的质量。由于 JWST 的功能，可以获得木星天气系统的三维视图：在这些图像中，较高的云层显得明亮，而较深的云层则显示为区域。JWST 观测还旨在通过拍摄由行星完整自转间隔的两组图像来测量大气运动，从而能够对云运动进行详细研究。

地球赤道上的新急流

JWST 图像显示，覆盖赤道的云层中发生的运动与低层云层中观察到的运动非常不同。这些云非常微弱，以至于在地球甚至不同太空任务的观测中看不到任何细节。然而，详细的 JWST 图像显示，在这些云层中，风速达到 500 公里/小时，而在位于 30 公里以下的较低云层中，风速仅达到 250 公里/小时。

气态巨行星中的普遍现象

发表在《自然天文学》上的研究将这种新的木星喷流与气态巨行星土星的赤道喷流结构进行了比较，2009年， UPV /EHU的行星科学小组发现了一种与现在在木星上揭示的风结构非常相似的风结构，并且由于美国宇航局卡西尼号太空探测器的观测，在土星上发现了这一现象 [2-3]。在这两颗行星上，都有一股快速、狭窄的赤道急流，高度约为 200 毫巴，并受到赤道云的快速移动的追踪。在木星和土星上，赤道急流的升高可能与这些行星大气中每隔几年周期性发生的全球温度变化有关，但人们认为这种变化仅限于平流层高度 30-150 度。距新赤道急流高度 公里。如果新的木星急流与高层大气中的这些温度振荡有关，那么木星和土星上的赤道急流应该具有可变的强度，并且在比现有大气模型可以解释的更深的水平上。这些有趣的现象发生在木星和土星的对流层顶附近，正是在此处，由于科里奥利力的衰减效应，大气动力学发生了变化，并且大气的热特性发生了巨大的变化。未来 JWST 对木星和土星的观测可能会为这些现象提供新的线索。

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