冰冷的心和零散的云：我们以前从未见过的木星大红斑

詹姆斯韦伯太空望远镜和哈勃望远镜对这场巨大的风暴进行了详细研究。

木星和大红斑的红外视图。

图片来源：NASA/ESA/STScI； Harkett（莱斯特大学）、Hueso（毕尔巴鄂）、Wong（伯克利）

大红斑是一场比我们自己的星球还要大的风暴。它围绕木星运行了至少几个世纪，自从我们看到它以来，我们就一直在研究它。伽利略号和朱诺号等任务以及世界各地和太空中的天文台都轮流观察它。现在，JWST 和哈勃开展了一项激动人心的活动，寻找重要的新见解。

JWST 是一种红外仪器，因此它可以用来观察云层中的温度和某些化学物质。这些观测结果与哈勃望远镜的观测结果相匹配，哈勃望远镜能够测量巨大涡旋内更深的云层。

研究小组发现，在较深层，风速达到每秒150米（每小时330英里），但在较高区域，风速显着下降。 JWST 在对流层上层测量到的最大速度为每秒 50-70 米（每小时 110-160 英里）。观测结果揭示了涡旋的 3D 结构及其令人惊讶的斑块状。

“最重要的是，3D 温度结构告诉我们这个著名漩涡的动力学。我们可以看到中心很冷，随着我们在大气层中的高度越来越高，随着风暴边缘的风变得越来越慢，当我们到达风暴边缘时，风暴减弱了。平流层下部。凉爽的温度还有其他重要的后果：它使氨和水等蒸气在漩涡中凝结，形成厚厚的云层。我们还看到了令人惊讶的暖空气块，位于平流层主涡旋的高处，这表明对流层涡旋正在影响高空空气的运动，”莱斯特大学的主要作者杰克·哈克特在一份声明中说。

“这是我们第一次在这些波长下看到大红斑内部的斑块，表明云厚度的差异 - 您可以在 GRS 中心（第二行）看到内部较暗的环，”哈克特解释道。

该团队能够测量风暴不同区域的光谱，并检测到许多不同的化学物质。他们在形成云的对流层中检测到氨、磷化氢和水；在平流层中发现了甲烷和多种碳氢化合物。  

“通过对这些光谱进行建模，我们可以看到气溶胶和磷化氢气体都在涡旋内富集，气溶胶高达高空。也许磷化氢在产生那些神秘的红色方面发挥了作用，或者也许漩涡中的空气是如此平静和稳定，以至于它会停留很长时间，免受所有这些气溶胶的紫外线破坏，”校长 Leigh Fletcher 教授MIRI 对木星观测的调查员补充道。

“我们看不到的是这些顶层云层下面更深处正在发生什么——这只有朱诺号任务或厘米范围内的地面观测才能真正做到。 JWST 看到的只是冰山一角。 ”

木星非常明亮，这实际上使 JWST 很难不被它的光芒所淹没。它还可以移动和旋转，而且速度非常快，符合该望远镜的标准，因为 JWST 通常会观察数十亿光年之外的物体。然而，该团队能够解决这些挑战。

该研究发表在《JGR Planets》杂志上。