于1994年撞击木星的彗星带来木星的新讯息

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  科学家利用新的观测,分析舒梅克-李维九号彗星撞击留下的遗迹(目前仍快速围绕木星大气移动),首次直接测量到木星强劲的平流层风。此喷流(狭窄的风带),像直径约5万公里、高度约900公里的庞大涡旋。其在高纬度区风速可达1440公里/小时,比木星上着名的风暴大红斑的最高风速620公里/小时快上许多。

  舒梅克-李维九号彗星撞击木星是太阳系相当壮观的事件之一。开始时,彗星转向靠近木星,因受木星强大引力所产生的潮汐力而被扯散。其碎片花两年以越来越靠近木星的轨道绕转,直到1994年7月如引人注目的烟火般撞击木星大气。对科学家来说这是个极棒的礼物。撞击搅动木星大气,揭露新的分子并在木星大气留下数月的痕迹。科学家借此测量风速,并对木星大气组成和磁场进行研究。

1994年舒梅克-李维九号彗星撞击木星大气。图片来源(ESO)
1994年舒梅克-李维九号彗星撞击木星大气。图片来源(ESO)

  彗星的撞击为木星带来新的分子(过去不存在木星大气),包括数月就消散的氨(ammonia),和持续到今日仍能在木星平流层侦测到的氰化氢(hydrogen cyanide)。

  科学家利用ALMA来研究木星平流层的氰化氢,借由观测氰化氢的分子谱线因其移动(靠近或远离观察者)所造成的波长改变(变短或变长),即所谓的多普勒效应,可以计算氰化氢移动的速度。借此发现木星赤道平流层风速经常可达600公里/小时,与地球上所纪录的最高风速(为某次热带气旋测量到的)407公里/小时相比高。其中最引人注意的喷流,位于木星永久极光椭圆下方,距极光风下方数百公里处。它在北极为顺时钟方向而在南极为逆时钟方向,速度约为300-400公尺/秒。早先的研究认为极光风强度将随着高度下降,并在平流层上方就消散,因此这个发现令人惊讶。

  此研究为未来的观测和任务,如ESA的木星冰卫星探测器(JUpiter ICy moons Explorer)和目前正在建造的欧洲极大望远镜(European Extremely Large Telescope),奠定了基础。并为木星的极光区的研究开启新窗口。(编译/台北天文馆陈姝蓉)

资料来源:Science Alert

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