木星的大紅斑顯然也很火熱：最近在巨大的風暴上方區域探測到了這顆行星有史以來觀測到的最高溫度。
大紅斑（GRS）是一場巨大的風暴，直徑約為地球的兩倍，位於木星大氣層的最底層。據波士頓大學（BU）空間物理中心的首席研究員兼新研究的作者詹姆斯·奧多諾霍告訴Space.com，天文學家在這場巨大風暴上方約497英里（800公里）處測量到的溫度比正常溫度高出約700華氏度（約370攝氏度）。
這項新發現可能解決木星上層大氣層中觀測到的異常高溫之謎，而這種高溫無法僅用太陽加熱來解釋。[木星大紅斑：太陽系最大風暴的照片]
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮
支援我們屢獲殊榮的新聞事業，方式是 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
通常，木星上的大氣溫度約為1,700華氏度（約930攝氏度），除了行星兩極上方的區域，這些區域被極光加熱。然而，奧多諾霍說，在大紅斑上方，大氣溫度約為2,420華氏度（約1,330攝氏度）。
先前的熱量分佈模型表明，木星的大氣層應該涼得多，這主要是因為這顆行星離太陽的距離是地球的五倍左右。因此，在排除了來自上方的太陽加熱之後，新研究的作者發現證據表明，這種大氣加熱主要由大紅斑下方大氣湍流產生的重力波和聲波的組合驅動。這項新研究今天（7月27日）發表在《自然》雜誌上。
大氣重力波——不要與引力波混淆——當氣團與山脈之類的物體碰撞時發生。由此產生的影響類似於當一顆鵝卵石被扔進湖裡時，水面上會形成漣漪。
另一方面，聲波是聲波，這意味著它們是由空氣中的壓縮和折射產生的，並向上傳播到大氣層中。在那裡，它們遇到密度較低的區域並破裂，就像海浪拍打海岸一樣。奧多諾霍說，當這種情況發生時，聲波會釋放儲存的動能，並導致空氣中的分子和原子移動得更多，從而提高了溫度。
奧多諾霍補充說：“大紅斑周圍的密度變化會向各個方向發射波。我們認為，聲波是大部分加熱原因，因為重力波傾向於在整個行星上輸送能量，而不是像聲波那樣垂直向上。”
風暴增強加熱
GRS是一場巨大的風暴，它以逆時針方向旋轉，與大氣中分子的自然流動碰撞，這些分子與風暴的運動方向相反。奧多諾霍說，這些型別的碰撞會產生湍流，從而產生聲波和重力波。
研究人員使用夏威夷莫納克亞山上的美國宇航局紅外望遠鏡設施 (IRTF)上的 SpeX 儀器的資料，測量了木星大氣層的溫度，特別是在 GRS 周圍。
奧多諾霍說：“大紅斑是太陽系中最大的風暴——它比地球本身還大——因此它會產生大量湍流，阻礙大氣中的空氣流動。這有點像你攪拌一杯咖啡，然後你把勺子轉過來，朝相反的方向走。突然之間，會產生大量的晃動[湍流]，從而產生聲波或空氣壓縮，讓你聽到。”
由聲波和重力波產生的熱量具有區域性效應，這表明低海拔和高海拔之間存在耦合，因為能量從較低的大氣層轉移到較高的大氣層。奧多諾霍解釋說，以前，由於距離如此遙遠，低海拔和高海拔之間的聯絡被認為幾乎是不可能的。
波士頓大學的天文學教授邁克爾·門迪洛（Michael Mendillo）沒有參與這項研究，他告訴Space.com：“木星的這一新結果提供了能量向上耦合的第一個證據，該能量從較低的大氣層傳遞到較高的大氣層。這是一個非常有趣的觀察結果——即使在地球上，這種機制也沒有得到很好的研究或理解。如果這種情況發生在木星上，則有可能發生在所有行星上。”
能源危機
根據現有溫度模型，像木星這樣的巨型行星的溫度要高出數百攝氏度。新研究的合著者、英國萊斯特大學的天文學副教授湯姆·斯塔拉德告訴 Space.com，在此之前，由於缺乏已知的熱源，木星大氣層中觀測到的極高溫度很難解釋。
斯塔拉爾說：“有時，具有諷刺意味的是，在遙遠的[來自地球]行星上更容易看到這些特徵。”他在整個研究過程中為奧多諾霍提供了建議。換句話說，“很難退後一步看到這些廣泛的影響……在地球上，因此將木星用作其他行星（包括地球）上可能發生的事情的“代理”很有趣。”
隨著朱諾號宇宙飛船繞木星執行，研究人員希望近距離觀察大紅斑，並確定行星上層大氣層中觀測到的熱量來自何處。他們還計劃研究較小風暴（如小紅斑）的精細細節，看看它們上方是否也有加熱現象。
版權所有 2016 年SPACE.com，一家 Purch 公司。保留所有權利。未經授權，不得釋出、廣播、改寫或重新分發此材料。