木星毛皮上的冰雹 巨大的泥沙 氨和水球

天氣木星可能有與地球的一些令人驚訝的相似之處現(xiàn)象，但有些事情它確實(shí)難以簡(jiǎn)單解釋。

現(xiàn)在，科學(xué)家們想出了一個(gè)方法來(lái)解釋其野生云的奇怪組成特性：在巨大的雷暴和閃電，木星下起了冰雹“泥球”，這是由氨和水組成的巨大糊狀冰塊，其稠度類(lèi)似于濕雪或便利店的泥漿。

這是天文學(xué)家想出的最好的方案來(lái)解釋為什么木星的大氣層——以及那些土星,天王星和 Neptune – 氨的分布如此不完整。

“Imke [de Pater] 和我都想，'世界上不可能這是真的，'”行星科學(xué)家 Chris Moeckel 說(shuō)領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的加州大學(xué) （UC） 伯克利分校的 Len S Mc.“必須把很多事情放在一起才能真正解釋這一點(diǎn)，這似乎太奇特了。我基本上花了三年時(shí)間試圖證明這是錯(cuò)誤的。我無(wú)法證明它是錯(cuò)的。

首先是假設(shè)于 2020 年出現(xiàn)，當(dāng)科學(xué)家研究來(lái)自木星探測(cè)器朱諾號(hào)的數(shù)據(jù)時(shí)，提出了一種從木星上層大氣中提取氨和水的特殊機(jī)制。

他們提出，木星的巨大風(fēng)暴將水噴射到木星水云上方的高處，在那里它們遇到了融化冰層的氨蒸氣。然后，水和氨在極寒中一起結(jié)冰。

“在這些高度，氨的作用就像防凍劑，降低了水冰的熔點(diǎn)，并允許與氨水液體形成云，”美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的行星科學(xué)家海蒂·貝克爾當(dāng)時(shí)的解釋.

“在這種新?tīng)顟B(tài)下，落下的氨水液滴會(huì)與向上的水冰晶相撞，并使云層帶電。這是一個(gè)很大的驚喜，因?yàn)榈厍蛏喜淮嬖诎彼啤?/p>

為了調(diào)查這是否可能，Moeckel 和他的同事，加州大學(xué)伯克利分校的 Imke de Pater 和加州理工學(xué)院的 Huazhi Ge，仔細(xì)研究了朱諾號(hào)和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在 2017 年 7 月收集的數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)探測(cè)器飛越了一場(chǎng)至今仍在肆虐的巨大閃電風(fēng)暴。

Juno 用它的微波輻射計(jì)儀器，而哈勃?jiǎng)t在紫外線、光學(xué)和近紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行了觀測(cè)。

木星的大氣層非?？褚埃谌魏翁囟〞r(shí)間都有多場(chǎng)與地球上任何事物都不同的風(fēng)暴肆虐。然而，大多數(shù)天氣都相對(duì)較淺。在預(yù)印本中目前正在接受同行審查、Moeckel、de Pater 和一個(gè)單獨(dú)的團(tuán)隊(duì)描述了高層大氣的 3D 結(jié)構(gòu)，揭示了大多數(shù)天氣系統(tǒng)僅延伸到可見(jiàn)云頂以下 10 到 20 公里（6.2 到 12.4 英里）處。

然而，一些天氣系統(tǒng)深入到對(duì)流層的更深處，例如氣旋渦旋、富含氨的云帶以及 Mushballs 出現(xiàn)的猛烈雷暴。

“每次你看木星時(shí)，它大多只是表面。它很淺，但有一些東西——漩渦和這些大風(fēng)暴——可以穿透。Moeckel 說(shuō).“我們基本上是在表明，大氣層的頂部實(shí)際上是非常糟糕地代表了行星內(nèi)部的情況?！?/p>

這些 mushball 風(fēng)暴有效地瓦解了高層大氣。泥球形成并落下，將氨的大氣層消耗到約 150 公里，但將其輸送到更深的行星內(nèi)部。

以前，科學(xué)家們不知道是什么去除了氨。Mushballs 完美地解釋了這一點(diǎn)。水在云層深處開(kāi)始它的旅程，然后向上拋出，與氨相遇，并以大約 3 份水對(duì) 1 次氨的比例混合。混合的斑點(diǎn)凍結(jié)并落入木星深處，在那里它們蒸發(fā)并沉積其內(nèi)容物。

這需要非常特定的條件，例如極強(qiáng)的上升氣流來(lái)攜帶水，以及極快的混合，以便 mushballs 能夠形成并長(zhǎng)得足夠大，以便在雨水返回木星大氣層中幸存下來(lái)。冒煙的槍聲是 Juno 無(wú)線電數(shù)據(jù)中的一個(gè)信號(hào)。

“云下有一個(gè)小點(diǎn)，要么看起來(lái)像冷卻，即融化的冰，要么是氨增強(qiáng)，即氨的融化和釋放，”Moeckel 說(shuō).“事實(shí)上，這兩種解釋都只能用 mushballs 來(lái)解釋?zhuān)@最終說(shuō)服了我。”

這種傳輸機(jī)制不太可能是木星獨(dú)有的。科學(xué)家們假設(shè)類(lèi)似的機(jī)制可能在太陽(yáng)系中的所有巨行星等。讓我們希望未來(lái)的觀測(cè)能夠找到它們。

該研究已發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展.

寶寶起名 起名