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驚!木星雲層成分與位置大揭密

長久以來,天文學家一直認為,木星那些造就了這顆行星標誌性淡棕色條帶的上層雲層,是由凍結的氨構成。然而,一項新研究顯示,這些雲層實際上在大氣中的位置比我們原先認為的更低,而且是由硫化氫銨混合著煙霧構成。

業餘科學家史蒂夫・希爾先前證明,他僅用特殊濾光鏡和自家後院的望遠鏡,就能繪製出木星的大氣圖。

這些結果初步顯示,木星溫暖大氣中的雲層太深,不可能是氨冰構成的雲層。

為了驗證,希爾和一群來自牛津大學、萊斯特大學以及英國天文學協會的專業天文學家,利用歐洲南方天文台甚大望遠鏡(VLT)上的多單元光譜探索儀(MUSE),研究氣態巨行星的大氣。

他們表示:「MUSE能在不同波長下掃描木星大氣,繪製出構成行星大氣的不同分子分布圖。」

他們的研究表明,使用後院望遠鏡或VLT/MUSE的新方法,能以驚人的精度繪製出木星大氣中氨的含量分布圖。

至於雲層,他們得出結論,木星的大氣就像一層層疊疊的蛋糕。

硫化氫銨雲層覆蓋著上層,但有時可能會有氨冰雲層作為點綴,它們是被強烈的垂直對流帶到頂部的。

然而,整個「蛋糕」的結構尚未完全明晰,業餘科學家的研究將是揭開其面紗的關鍵。

所以下次你在自家後院仰望木星或土星時,或許也正在解開太陽系仍隱藏著的秘密。

天文學家稱:「我們將濾光成像技術應用於VLT/MUSE對木星的觀測,以此測試該技術的可靠性。結果顯示,這一方法得出的結果出奇可靠,與對這些觀測更精密的分析結果高度吻合,也與美國國家航空暨太空總署(NASA)的朱諾號太空船以及甚大天線陣在微波波段的觀測結果相符。」

「我們發現,在紅光波段的主要反射層位於2 - 3巴的高度,這遠低於預期的氨冰雲凝結層(0.7巴),由此得出結論,氨冰不可能是主要的雲層成分。」

「我們還證明,同樣的技術也能應用於MUSE對土星的觀測。結果發現,提取的氨含量分布圖,與NASA卡西尼號太空船以及NASA/歐洲太空總署(ESA)/加拿大太空局(CSA)詹姆斯・韋伯太空望遠鏡在壓力大於2巴時測定的氨含量非常吻合。」

相關研究成果發表於《地球物理研究期刊:行星》。

帕特里克・G・J・歐文等人,2025年。《從VLT/MUSE觀測的譜帶深度分析確定木星和土星大氣中的雲層與氨》,《地球物理研究期刊:行星》第130卷第1期,e2024JE008622;doi: 10.1029/2024JE008622