木星的大红斑显然也很火热：最近在巨大的风暴上方区域探测到了这颗行星有史以来观测到的最高温度。
大红斑（GRS）是一场巨大的风暴，直径约为地球的两倍，位于木星大气层的最底层。据波士顿大学（BU）空间物理中心的首席研究员兼新研究的作者詹姆斯·奥多诺霍告诉Space.com，天文学家在这场巨大风暴上方约497英里（800公里）处测量到的温度比正常温度高出约700华氏度（约370摄氏度）。
这项新发现可能解决木星上层大气层中观测到的异常高温之谜，而这种高温无法仅用太阳加热来解释。[木星大红斑：太阳系最大风暴的照片]
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通常，木星上的大气温度约为1,700华氏度（约930摄氏度），除了行星两极上方的区域，这些区域被极光加热。然而，奥多诺霍说，在大红斑上方，大气温度约为2,420华氏度（约1,330摄氏度）。
先前的热量分布模型表明，木星的大气层应该凉得多，这主要是因为这颗行星离太阳的距离是地球的五倍左右。因此，在排除了来自上方的太阳加热之后，新研究的作者发现证据表明，这种大气加热主要由大红斑下方大气湍流产生的重力波和声波的组合驱动。这项新研究今天（7月27日）发表在《自然》杂志上。
大气重力波——不要与引力波混淆——当气团与山脉之类的物体碰撞时发生。由此产生的影响类似于当一颗鹅卵石被扔进湖里时，水面上会形成涟漪。
另一方面，声波是声波，这意味着它们是由空气中的压缩和折射产生的，并向上传播到大气层中。在那里，它们遇到密度较低的区域并破裂，就像海浪拍打海岸一样。奥多诺霍说，当这种情况发生时，声波会释放储存的动能，并导致空气中的分子和原子移动得更多，从而提高了温度。
奥多诺霍补充说：“大红斑周围的密度变化会向各个方向发射波。我们认为，声波是大部分加热原因，因为重力波倾向于在整个行星上输送能量，而不是像声波那样垂直向上。”
风暴增强加热
GRS是一场巨大的风暴，它以逆时针方向旋转，与大气中分子的自然流动碰撞，这些分子与风暴的运动方向相反。奥多诺霍说，这些类型的碰撞会产生湍流，从而产生声波和重力波。
研究人员使用夏威夷莫纳克亚山上的美国宇航局红外望远镜设施 (IRTF)上的 SpeX 仪器的数据，测量了木星大气层的温度，特别是在 GRS 周围。
奥多诺霍说：“大红斑是太阳系中最大的风暴——它比地球本身还大——因此它会产生大量湍流，阻碍大气中的空气流动。这有点像你搅拌一杯咖啡，然后你把勺子转过来，朝相反的方向走。突然之间，会产生大量的晃动[湍流]，从而产生声波或空气压缩，让你听到。”
由声波和重力波产生的热量具有局部效应，这表明低海拔和高海拔之间存在耦合，因为能量从较低的大气层转移到较高的大气层。奥多诺霍解释说，以前，由于距离如此遥远，低海拔和高海拔之间的联系被认为几乎是不可能的。
波士顿大学的天文学教授迈克尔·门迪洛（Michael Mendillo）没有参与这项研究，他告诉Space.com：“木星的这一新结果提供了能量向上耦合的第一个证据，该能量从较低的大气层传递到较高的大气层。这是一个非常有趣的观察结果——即使在地球上，这种机制也没有得到很好的研究或理解。如果这种情况发生在木星上，则有可能发生在所有行星上。”
能源危机
根据现有温度模型，像木星这样的巨型行星的温度要高出数百摄氏度。新研究的合著者、英国莱斯特大学的天文学副教授汤姆·斯塔拉德告诉 Space.com，在此之前，由于缺乏已知的热源，木星大气层中观测到的极高温度很难解释。
斯塔拉尔说：“有时，具有讽刺意味的是，在遥远的[来自地球]行星上更容易看到这些特征。”他在整个研究过程中为奥多诺霍提供了建议。换句话说，“很难退后一步看到这些广泛的影响……在地球上，因此将木星用作其他行星（包括地球）上可能发生的事情的“代理”很有趣。”
随着朱诺号宇宙飞船绕木星运行，研究人员希望近距离观察大红斑，并确定行星上层大气层中观测到的热量来自何处。他们还计划研究较小风暴（如小红斑）的精细细节，看看它们上方是否也有加热现象。
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