天文冷知识：探索木星的秘密

故事 06-25 来源：天文在线

高层大气

美国航空航天局的卡西尼探测器用狭角相机拍摄的7张图片集合拼接成一个剪短的描述木星高层云层运动的微电影，这张图片是7张图片中的一张，于2000年10月拍摄。

赤道地区

这个四面板画框中的图片展示了由美国航天航空局卡西尼探测器用四种不同波长拍摄到的木星北赤道带，而这个分离的参考画框的图片展示了这条赤道带在行星上的位置。

四面板画框中的图片们拥有一个惊叹视角，就是每一张图片中小小的光亮斑点。这些亮斑来自于木星大气层的不同层，所以呈现出暴风雨在不同层面间向上渗透的样子。这可能是一个魔鬼雷暴，从四面八方渗透进平流层，就像美国中西部一些夏天出现的雷暴一样。这些图片拍摄于2000年11月27日，分辨率为192千米每像素。他们的对比度被增强用来突出大气层的特征。

四面板画框中的最高的图片是在近红外波段的波长下拍摄的，木星大气层上的气体对这个波长下的阳光相对非吸收。在这个波长上阳光可以照射进大气层然后被反射回来，进而拍摄出大气层内层区域的图像，也就是较低的对流层。

第二张图片是在人眼可观测的蓝光部分的波长下拍摄的，在这个波长下大气层的气体将少量阳光散射，所以我们看到的云层的高度要稍微高于第一张图片中看到的。

第三张图片显示了某种波长下的被反射的近红外波段的阳光，而木星大气层的重要组成气体甲烷对这个波长下的阳光的吸收性很强。图片上黑暗的地方是木星无高海拔云层的区域，因此大量的甲烷将阳光吸收。图片中的光亮区域是木星对流层上部存在高云层的位置，将甲烷罩在下方。

最低端的图片是在紫外线下拍摄的，在短波长下，清洁的大气层将阳光散射，平流层的烟雾在对流层之上反射吸收阳光，使得大气层的较低层很难观测，光亮区域通常是平流层自由烟雾。

在每一张图片靠近中心的地方都可以看到一个小亮斑，相似亮斑也被伽利略探测器在湍流区域拍摄到，它们是活跃的的对流风暴，从木星内部向高海拔地区转移热度。这些风暴预期会渗透到更高的高度，所以它们出现在前三张从对流层低处向高处探查大气层高度的照片中不足为奇，令人以外的是亮斑出现在紫外线下拍摄的照片中。几周后卡西尼探测器将拍摄更高分辨率的延时图片，会将这些惊叹的大气层面貌更清楚地展示给人们。

（卡西尼惠更斯号）卡西尼是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目，（气推进实验室是美国一个以无人飞行器探索太阳系的中心，其飞船已经到过全部已知的大行星，是位于加利福尼亚州帕萨迪那美国国家航空航天局的一个下属机构，负责为美国国家航空航天局开发和管理无人空间探测任务，行政上属于加州理工学院管理，始建于1936年，由当年加州理工学院的教授西奥多•冯•卡门领导创建。）喷气推进实验室是加州理工学院的一个部门，为在华盛顿哥伦比亚特区的空间科学美国航空航天局办公室管理完成卡西尼的使命。

盖尼米得之眼

在美国航空航天局这张对比度增强的照片中，木星向它的卫星盖尼米得投去凶恶的目光。

木星的“眼睛”——大红斑，在行星东边准备消失之前被捕捉到了。上边皱起的眉头和大红斑左边是一个湍流尾迹区域，这个湍流尾迹是由北部倾斜环绕大红斑的西部气流造成的。最小可见特征大约240千米宽。

大红斑的南带是白卵的三重奏，“白卵”则是与大红斑动态相似的高压逆时针旋转区域。

在白卵之间的分散的细丝状的东西很可能是气旋性环流，与白卵不同的是，它们是顺时针旋转的。

木星的赤道区域横跨行星北部的白色亮斑，巨大的白色羽毛云团从赤道的最北端向最南端呈波浪式扩散。但这个区域与21年前观测船航海家飞跃土星时观测到的大有不同，这片区域主要为棕色，而黑色物质之上显而易见的白色羽毛云团们标定了赤道最南端到最北端的方向。

盖尼米得是木星的最大卫星，比我们的卫星月球大一半，比水星还大。（没有图）这张图片中可以看到不同的地质地形细节，黑暗区域是地质年龄较大的密布撞击坑的，光亮区域地质年龄较小的撞击坑较少。

这张照片是卡西尼探测器的狭角摄像机在2000年11月8日拍摄的，使用不同滤镜拍摄以增强对比的混合色彩照片。（之前说过了）卡西尼是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目，喷气推进实验室是加州理工学院的一个部门，为在华盛顿哥伦比亚特区的空间科学美国航空航天局办公室管理完成卡西尼的使命。