NASA科学家是如何在木星大红斑中发现水的,含水

2019-07-07 02:16栏目:奥门新萄京娱乐场
TAG:

Bjoraker的团队在木星的大红斑处发现了木星大气分三层的证据,支持了之前提出的模型。最深的云层压强可达到5巴(500KPa),正好能够达到水的冰点。“所以我们认为木星很有可能发现由水组成的云层。”Bjoraker说。水云的位置以及科学家在木星上发现的大量一氧化碳,说明木星上富含氧元素,也就是说富含水。

如果“朱诺”未来的观测证实木星上存在水,并详细绘制水的分布和总量,那它也可能帮助确定土星、天王星等天然气体巨行星上是否有水。

图片 1

在最新研究中,美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心天体物理学家戈登⋅比约拉克和同事,将注意力集中在木星的大红斑上,这是一团体积约为地球两倍多的大风暴,已在木星上存在了150多年。他们利用位于夏威夷的两台特殊望远镜收集到来自大红斑深处的辐射数据,发现了水的蛛丝马迹。

周一·最新发现| 周二·牧夫专栏

结果,研究人员在大红斑中发现了3个不同云层的证据,其中最深云层的压强为5到7巴。木星的高度以巴来计算,因为它没有与地球相似的可以用来测量高度的固体表面。在约5到7巴或160千米深处,科学家相信那里的气温已达到水的冰点。研究人员认为,他们确定的3个不同云层中的最深云层确实由冰冻水组成。而且,理论和计算机生成的模型也都支持他们关于木星上存在“丰富”水的发现。

“木星的卫星大部分都是水冰,所以周围整个环境都充满了水”,Bjoraker说,“那为什么木星强大的引力不能吸引大量的水呢?”

据美国太空网近日报道,美国科学家借助望远镜等设施,对木星的标志性风暴——大红斑进行观测,在大红斑深处发现了水的化学特征。木星是气态巨行星,也是太阳系中最大的行星,质量是太阳系中其他七大行星质量总和的2.5倍。 NASA最近在一份声明中说:“围绕木星的70多颗卫星大部分由水冰构成,这意味着木星的大气层里应含有相当数量的水,但此前升空的‘伽利略’号探测器没有发现任何有关水的蛛丝马迹。”

有一个关键问题已经困扰了几代天文学家,那就是木星大气层深处到底有没有水?如果有,有多少?

为了对这些结果进行佐证,该团队使用了NASA“朱诺”号探测器提供的数据。“朱诺”号每53天绕木星运行一次,可以更深入地探测木星的云层。

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Centre/Gordon Bkoraker

图片 2

由于研究团队的实验很容易失败,这一发现是非常令人震惊的。大红斑有着厚重的云层,这使得其中的电磁能难以逃脱,因此天文学家很难了解到其化学组成。

但木星上有多少水呢?研究人员表示,需要更多观察才能找到答案。NASA“朱诺”号任务科学家斯蒂芬⋅列文说:“木星的水量情况将告诉我们很多关于木星如何形成的信息。”

“因此如果你看到甲烷的吸收线强度内外不一致,这并不是因为甲烷在内外分布不均,而是因为此处有更深更厚的云层挡住了内部的红外辐射。”Bjoraker说。

水是一种非常重要的分子。它孕育出了地球上的生命,并且还推动着很多重要工序的发展,比如天气。不仅在地球上,水在木星上对其混乱的天气也起着至关重要的作用,同时它也能帮助决定木星的核到底是岩石还是冰。

戈达德的行星大气学家Amy Simon表示,如果朱诺号也发现了水的迹象,这将为我们开辟一条新的研究方向。

行星科学科学家认为木星上空有三层大气:最下面的一层是由冰和液态水组成的,中间层是由氨和硫组成的,最高层是由氨组成的。

为了用地面观测手段确认这一点,Bjoraker的团队选择了多数气体不吸热的红外波段,这样可以使气体的化学信息更好地显露出来。特别地,他们分析了甲烷气体的吸收线。由于木星的温度很高,甲烷气体是不可能在木星表面被冻住的,因此甲烷在木星各地的丰度不会发生改变。

周五·深空探测| 周六·星空的诗 | 周日·天文周历

图片 3

Bjoraker的技术需要在木星的其他地方进行证实,以求获得木星全球的水量分布。他的数据和朱诺号的发现是相符的。

“如果使用地基望远镜真的有用,那我们或许可以将它运用到其他地方,比如土星,天王星,或是海王星。在这些没有探测器环绕的行星上,这项技术会变得非常有用”,Amy说。

NASA戈达德太空飞行中心的天体物理学家Gordon L. Bjoraker在最近发表的研究论文中表明,他和他的团队找到了问题的答案。

几个世纪以来科学家一直在试图理解木星的组成成分。这样的执着理所当然:木星是我们太阳系中最大的行星,并且它的化学组成也与太阳最接近。更好地了解木星对于研究太阳系,甚至是其他恒星系统的形成至关重要。

本公众号系网易新闻·网易号“各有态度”签约账号

版权声明:本文由奥门新萄京娱乐场发布于奥门新萄京娱乐场,转载请注明出处:NASA科学家是如何在木星大红斑中发现水的,含水