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木星驚現「軟雹」風暴!氨冰球揭開大氣層消失之謎

最新研究發現,木星狂暴的雷暴系統會製造出壘球大小的特殊冰雹,科學家將這種由氨和水混合而成的奇特冰體稱為「軟雹」。這項突破性發現不僅解釋了木星大氣中神秘的氨缺失現象,更顛覆了我們對這顆氣態巨行星氣候系統的認知。

數十年來,天文學家透過望遠鏡觀測到木星雲層頂部劇烈翻騰的景象,這讓科學家認為木星大氣就像一鍋沸水般充分混合。然而,近年來自地面電波望遠鏡和NASA朱諾號探測器的資料卻顯示,木星大氣中普遍存在深達150公里的氨缺失區域,這個現象讓學界百思不得其解。

研究團隊分析朱諾號在2017年觀測到的一場大型風暴後發現,木星劇烈的風暴系統會產生強勁上升氣流,將富含氨的冰粒抬升至高空。這些冰粒與水冰結合形成泥狀混合物,就像地球上的冰雹一樣,在反覆迴圈中生長成壘球大小的「軟雹」,最終墜入大氣深處。這個過程完美解釋了上層大氣中氨與水的缺失現象。

「大氣頂部其實無法代表整顆行星的真實狀況,」研究主要作者、加州大學柏克萊分校太空科學實驗室的克里斯·莫克爾表示:「隨著時間推移,我們必須深入大氣層才能找到充分混合的區域。」這項發現刊登在3月28日的《科學進展》期刊。

朱諾號在2017年2月飛越活躍風暴區時,其儀器偵測到風暴雲下方存在異常高濃度的氨和水。莫克爾回憶道:「當時我正在牙醫診所等待,隨手調整程式碼時突然發現深層訊號與頂部風暴雲位置吻合,這完全出乎意料。」這個特殊訊號在風暴發生一個月後仍然存在,只能以軟雹融化釋放氨的理論來解釋。

研究人員推測,這種現象可能普遍存在於宇宙中的氣態巨行星。莫克爾指出:「氨等氣體在行星形成過程中被捲入,很可能在太陽系內外的含水氣態巨行星大氣中迴圈。如果這現象遍佈全宇宙,我一點也不會感到驚訝。」