原文链接：
https://www./feature/jpl/nasas-juno-spacecraft-updates-quarter-century-jupiter-mystery
该动画展示了木星极地气旋的神秘现象，气旋外围的云逆时针旋转，而气旋的核心则顺时针旋转。用于此动画的JunoCam图像是从木星的云层上方约18000英里（28,567公里）的高度拍摄的。公民科学家杰拉尔德·艾希斯塔德（Gerald Eichstädt）对图像进行了处理，以增强色彩和对比度。
图片来源：NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS。图像处理：Gerald Eichstädt
自2016年7月以来，朱诺号木星探测器一直在收集有关这颗天然气态巨行星内部的数据。其最新发现涉及到木星大气中的“热点”。
二十五年前，NASA在历史上首次将探测器发送到木星的大气层中，对这颗太阳系最大的行星进行探测。但是伽利略号探测器返回的其进入木星大气时的探测数据令人疑惑：数据显示，它所进入的大气层比科学家们预测的大气密度更大、温度更高。NASA朱诺号木星探测器的新数据表明，这些“热点”比预期的要宽得多，深的多。在12月11日美国地球物理联盟秋季会议的虚拟媒体发布会上，工作人员披露了关于木星“热点”的发现，以及有关木星极地气旋的最新信息。
圣安东尼奥美国西南研究院“朱诺”项目的首席研究员斯科特·博尔顿（Scott Bolton）说：“巨型行星具有较深的多层大气，没有像地球那样有陆地或者海洋。为了更好地了解其中某一层大气，我们需要到云层的下方进行探测。最近完成了第29次近距离飞越木星的朱诺号就在进行这样的探测。航天器的观测结果为我们揭示古老的谜团提供了思路，也提出了新的问题——不仅仅是关于木星，而且也关于所有气态巨行星的世界。”
伽利略号探测器在1995年12月7日传回的57分钟36秒的数据长期以来都一个谜团，这也是朱诺号最新解决的谜团。当探测器发回无线电表明其周围环境是干燥的并且有风时，科学家们十分惊讶，将这一发现归因于75 磅（34千克）探测器下降了到木星相对罕见的“热点”之一的大气中——这一区域是一片穿越木星北赤道地区的局部大气“沙漠”。但是朱诺号的微波仪器的结果表明，整个北赤道带（一个宽阔的棕色气旋带，环绕着木星赤道上方）都是一个非常干燥的区域。
这意味着那些“热点”区域可能不是孤立的“沙漠”，而是通往木星大气中一片更广阔区域的窗口，这些区域可能比其他区域更热更干燥。朱诺号的高分辨率数据显示，这些木星的热点与其云层的破裂有关，由此可以一窥木星的深层大气。它们还显示出这些“热点”正在两侧云层和活跃风暴的伴随下进行高空放电， 这一现象最近被朱诺号发现并被命名为“浅层闪电”（shallow lightning）。在木星大气上部较冷的区域，当氨与水混合时会发生这种现象，这类放电现象是这个谜团的一部分。
“朱诺”项目联合研究员、法国尼斯蔚蓝海岸大学的特里斯坦·古洛特（Tristan Guillot）表示：“在发现‘浅层闪电’的大气层较高的地方，水和氨混合在一起，无法被朱诺号的微波仪器探测到。这就是我们称为‘蘑菇球’的一种特殊冰雹形成的地方。这些蘑菇球变重并掉入大气深处，形成了一个耗尽了氨和水蒸气的广大区域。一旦蘑菇球融化并蒸发，氨和水就会变回气态，从而可以再次被朱诺号探测到。”
木星天气预报
去年，“朱诺”项目团队报道了南极的气旋。那时，朱诺号的木星极光红外成像仪捕获了一个新的气旋的图像，该气旋似乎试图加入围绕南极大型中央气旋旋转的五个已建立的气旋。
这些来自NASA“朱诺”任务的图像显示了木星“热点”的三个视图——木星云层的断裂，使人们可以窥探到木星的深层大气。这些照片是由JunoCam成像器在2020年9月16日探测器对这颗巨大行星的第29次近距离飞越期间拍摄的。
图片来源：NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS。图像处理：Brian Swift
博尔顿说：“第六个气旋是该气旋组的婴儿，它似乎正在改变木星南极的几何形状——从五边形变为六边形。可惜这次尝试失败了，该‘婴儿’气旋被‘踢’了出去，渐渐远离，并最终消失了。”
（太阳系天体实时位置的模拟动画：https://eyes./apps/orrery/#/home）
目前，该团队还没有关于这些巨大的极涡形成方式的共识理论，或者说为什么有些出现、变化、消失都较快，而有些则十分稳定。关于大气模型的工作仍在继续，但是目前没有一个模型可以解释所有情况。新风暴如何出现、演变以及是否能够加入气旋组，这是理解绕极旋风的关键，也将有助于解释这种巨型行星大气的原理。
有关该木星探测任务的更多信息
喷气推进实验室（JPL）是加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工大学（Caltech）的一个部门，负责圣安东尼奥美国西南研究院首席研究员斯科特·博尔顿（Scott Bolton）的“朱诺”项目（Juno）。该项目是NASA“新疆界计划“的一部分，该计划由位于阿拉巴马州汉茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心管理。位于丹佛的洛克希德·马丁航天公司制造并运营了该航天器。
更多信息：
https://www./juno
https://www.missionjuno.
『天文时刻』 牧夫出品
微信公众号：astronomycn
嫦娥五号月球采样返回——出差前 vs 出差后！
李明、李淑姮 摄
