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木星|最高分辨率的木星图像揭示了其火热的暴风雪的巨大细节

【木星|最高分辨率的木星图像揭示了其火热的暴风雪的巨大细节】简介：通过幸运成像 ， 科学家合成了目前为止最清晰的木星表面图像 ， 研究图像后科学家们认为木星表面的深色位置是厚云层挡住红外线所致 ， 而明亮的区域是云层间隙 ， 并通过对木星表面闪电推测大气对流 。
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木星的风暴 ， 包括它著名的大红斑 ， 是由一层层气体组成的 ， 这些气体与旋风和一层层浓密的云层一起变化和纠缠 。 综上所述 ， 它们为这颗太阳系最大的行星蒙上了神秘的面纱 。
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双子座北望远镜拍摄到的新图像 ， 揭示了木星颤抖的暴风雨世界的炽热光辉 ， 并解开了关于这颗气体巨人的雷击和深云的新数据 。
这些图像的研究成果本周发表在《天体物理学杂志增刊》系列上 。
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利用一种名为 "幸运成像 "的复杂技术 ， 新图像背后的研究团队花了三年时间收集木星的观测数据 ， 从而获得了有史以来从地球上获得的最高分辨率的木星图像 。
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幸运成像是指望远镜连续拍摄大量图像 ， 曝光时间短 ， 根据地球大气的稳定性 ， 只选择最清晰的图像 。
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双子座从地球上捕获了木星的最高分辨率图像.国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA M.H.Wong（加州大学伯克利分校）和团队Acknowledgments 。 Mahdi Zamani.
由此产生的图像显示 ， 木星就像一个巨大的、被雕刻出来的万圣节南瓜 ， 在环绕地球的炽热漩涡中爆发出它的狂风 。 最终的图像是由9个独立的观测数据拼接而成的 。
在红外图中 ， 厚厚的云层显得很暗 ， 而空地则显得很亮 。
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"这些图像可与太空中的景色媲美"
双子座望远镜观测到较长波长的红外光穿过木星大气层的薄雾 ， 却被大气层高处较厚的云层遮挡 。 这就是为什么这颗行星大气层的温暖深层会透过厚厚云层的缝隙而发光的原因 。
"这些图像可以与太空中的景色相媲美 ， "加州大学伯克利分校的研究员、新图像团队的领导者Michael Wong在一份声明中说 ， "双子座数据至关重要 ， 因为它们允许我们定期深入探测木星的云层 。 "
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然后 ， 研究人员将新图像与哈勃太空望远镜和木星朱诺号航天器的观测结果结合起来 ， 以便更好地了解这颗行星的剧烈风暴 。
这些剧烈的风暴 ， 如大红斑 ， 以及其他高压反气旋 ， 是木星脱颖而出的原因之一 ， 超越了它作为最大行星的重量级皇冠 ， 遥遥领先 。
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此前对大红斑的观测发现了暗点 ， 研究人员曾将其解释为云层颜色的不同变化 。 然而 ， 新的观测结果显示 ， 这些暗点实际上是云层中的缝隙 。
这些空隙出现的是明亮的红外热点 。 如果它们是厚厚的云层 ， 那么来自木星内部热量的红外线光芒 ， 就会被它们挡住 。
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通过结合这三组数据 ， 研究人员还能够研究云层的结构 。 研究人员称 ， 他们发现 ， 风暴的雷击 ， 以及一些最大的风暴系统的产生 ， 都是在水冰和液体的深层云层上的大型对流细胞及其周围形成的 。
"科学家追踪闪电是因为它是对流的标志 ， 是将木星内部热量输送到可见云顶的湍流混合过程 ， "黄说 。 "对闪电源的持续研究将帮助我们了解木星上的对流与地球大气层的对流有何不同或相似 。 "
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摘要：从2016年开始 ， 以53天的节奏获取了具有高空间分辨率的木星成像观测数据 ， 以配合朱诺号航天器在每次近地点的大气观测 。 哈勃空间望远镜（HST）上的广域相机3（WFC3）在14个滤镜中收集了236至925纳米的木星图像 。 双子座北区的近红外成像仪（NIRI）使用幸运成像法（将从一系列短时曝光中获得的最清晰的帧共同加在一起） ， 使用4.7微米的M'滤镜对木星热辐射进行成像 。 我们讨论了数据采集和处理 ， 以及包含处理后的WFC3和近红外数据的档案收集（doi:10.17909/T94T1H） 。
在大多数纬度上 ， 分区风随时间保持稳定 ， 但2016年北纬24°附近和2017年南纬15°附近风廓的显著演变与对流超强风暴爆发有关 。 在2016-2019年期间 ， 持续出现中尺度波 。 我们将朱诺团队观测到的闪电闪光群与南纬15°附近的大型对流羽流和北纬35°-55°附近的气旋中的水云联系起来 。
在甚大望远镜上获得的10.8微米波长的热红外图显示了一致的高亮度温度异常 ， 尽管在HST数据中看到了气溶胶特性的多样性 。 WFC3和近红外成像都揭示了枯竭的气溶胶 ， 这与南纬15°风暴外围的下沉一致 ， 阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列也观察到了这一点 。 大红斑的近红外成像显示 ， 局部云层不透明度降低是造成漩涡内黑暗特征的原因 。 HST数据绘制了多个高纬度雾霾的同心极罩 。
作者：inverse
FY：Charon
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