美国宇航局的朱诺号探测器探测了木星的深处，揭示了这颗行星著名的漩涡风带向下延伸数千公里。这项工作是对木星内部最清晰的一次观察。
木星色彩斑斓的条纹是由风组成的 атмосферные patterns，这些风交替地向东和向西流动。到目前为止，研究人员还无法确定这些风带是局限于浅层还是深入到行星内部。“确定这一点是朱诺任务的主要目标之一，”团队成员、以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的地球物理学家约海·卡斯皮在 10 月 18 日于犹他州普罗沃举行的美国天文学会行星科学部会议上说。
朱诺号于 2016 年 7 月抵达木星，并一直以 每 53 天一次 的频率绕其运行。该任务已经揭示了几个神秘现象，例如木星斑驳的磁场 以及围绕行星南北极旋转的旋风，就像舞者围绕着五月柱一样。
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通过研究木星的引力场，研究人员可以探测到行星内部数千公里深处。在每次近距离飞掠中，朱诺号都会测量行星复杂的引力拖拽。这些观测已经揭示木星有一个小的、“模糊的”、定义不清的核心1。
内部漩涡
最新的结果表明，木星的引力场是倾斜的，其南北半球的模式不同，法国尼斯蔚蓝海岸天文台的行星科学家特里斯坦·吉洛说。这表明其富含氢气的气体在行星深处不对称地流动。“这是出乎意料的，”吉洛在会议上说。“我们完全不确定是否能够看到这一点。”
了解木星内部结构的另一个线索来自重力场随深度的变化方式。理论研究预测，重力信号越大，气体向深处流动的强度就越大2, 3。这些信息对于梳理出木星的整个内部是否像一个单一的固体一样旋转，还是不同的层彼此独立旋转，就像一套彼此嵌套的俄罗斯套娃一样，非常重要。
朱诺号探测到一个足够强大的重力信号，表明物质向下流动了 3000 公里。“我们只是将云层和风延伸到内部，”卡斯皮说。未来的工作可能有助于确定不同深度流动的强度，这可以解决木星内部是否真的像俄罗斯套娃一样的问题。
朱诺号科学家现在正在观察重力数据还能告诉他们什么，例如被称为大红斑的著名风暴在 атмосферные 层中延伸多远。朱诺号上的另一台仪器已经暗示，大红斑的根部可能延伸到数百公里深处，甚至可能更深。“目前尚不清楚它是否深到足以在重力数据中显示出来，”加州理工学院帕萨迪纳分校的行星科学家大卫·史蒂文森说。“但我们正在努力。”
极地环流
朱诺号还以其他方式窥探了木星的深处。该任务的一大惊喜是每个极地的旋风群，朱诺号的相机在可见光和红外波长下观察到了这些旋风群。科学家们以前没有发现这些风暴，因为朱诺号是第一个飞越木星极地地区的航天器。北极周围有八个旋风，南极周围有五个旋风——所有这些都很神秘，因为计算机模型表明，在旋转的极地风中，如此小的风暴是不稳定的。
答案可能在于一个被称为涡旋晶体的古怪物理概念，美国宇航局喷气推进实验室帕萨迪纳分部的行星科学家法赫雷丁·塔巴塔巴-瓦基利说。这种晶体已经在一些地球现象中被观察到，例如旋转的超流体；当小涡旋形成并在嵌入它们的物质继续流动时，它们就会诞生。
塔巴塔巴-瓦基利说，木星两极周围的流动可能建立了相同的动力学。他补充说，下一步是研究为什么一个极地有八个旋风，而另一个极地有五个旋风。
在木星的极地旋风及其深层内部流动之间，朱诺号继续从太阳系最大的行星中发掘新的惊喜。“很明显，巨行星有很多秘密，”吉洛说。
本文经许可转载，并于 首次发表于 2017 年 10 月 19 日。