朱諾號太空船傳回木星最新影像，驚見巨大氣旋群聚！

從2016年7月開始，朱諾號就一直繞著木星運轉，拍攝了許多木星的可見光和紅外光影像，讓科學家能夠測量這些狂暴氣旋的大小和溫度，大部分氣旋的寬度至少有美國那麼寬。

「這些風暴的中心排列成多角形的樣子，」義大利天文物理及太空行星科學研究所（Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali）的阿貝多．阿德里安尼（Alberto Adriani）如此表示，他在3月8日出版的《自然》（Nature）期刊上發表有關木星風暴的研究成果。

這些氣旋非常特別，會在各自的風暴群內漂移或是移動，但卻不會消失（至少從朱諾號開始觀察以來，沒有要消失的跡象），我們從來沒有在太陽系的其他行星上見過這樣群聚成多邊形的結構。在木星隔壁的另一顆氣體巨行星──土星的北極，也有個六角形結構，但這個六角形是由單一風暴所形成的。現在，科學家正試圖瞭解是什麼樣的機制形成並維持木星上的多角形結構。

「我們原本以為會看到土星上那樣的大六角形，或是類似的氣旋結構，」科羅拉多大學波德分校（University of Colorado, Boulder）的弗朗．巴格納爾（Fran Bagenal）說，「結果卻是現在這樣。」

深層狂風

在同期的《自然》期刊上，同時刊登了好幾篇關於木星極區的最新研究。這三篇論文解釋了木星內部的運作模式，也首度解決了長久以來的爭論──木星表面的紋帶究竟只存在於淺層，或是反映了木星內部深層物質翻攪的過程？

「自我出生以來，科學家就一直為此爭擾不休。」加州大學聖塔克魯茲分校（University of California, Santa Cruz）的強納森．福特尼（Jonathan Fortney）說，「在朱諾號造訪木星之前，沒有任何資料能夠回答這個問題。」

木星的直徑比地球寬了11倍，但只要短短的十小時左右就能自轉一圈。正是這種令人難以置信的高速旋轉，賦予了木星代表性雲帶強大的力量，雲帶中的狂風從東或西猛烈吹襲，就像是地球信風的放大版。但其實長久以來，科學家並不曉得這樣的風是往木星內部深處延伸，或只是表面的天氣現象。

朱諾號太空船首度讓科學家能夠一層層剝開木星充滿紋帶的表面，回答這個長久以來的疑惑。當朱諾號繞行木星時，會往地球送回無線電波。地球上的科學家就能測量抵達地球波頻的微小變化，來測繪木星的重力場，收集有關木星內部的重要線索。

精彩木星影像

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刊登在《自然》期刊的其中一篇研究顯示，木星的重力場是不對稱的，這表示木星的南北半球之間，有某種質量不平衡的情形存在。

「將來木星甚至可能變成梨形的，」巴格納爾這麼說，「也許是1000年後或更久，也有可能是在幾十年後──我們不知道會是怎樣的時間尺度。」

第二篇研究認為，木星的狂風是造成南北半球質量不平衡的原因。發表此研究的科學家表示，狂風一定是往木星內部深層延伸，才能移動這麼多的質量。這篇研究和第三篇研究都顯示，木星表面的特徵和大氣紋帶，與至少3000公里深的湍流相關。

旋轉大頭菜

第三項研究還說明，木星內部的巨大壓力將原子擠壓在一起，讓它變成旋轉的固態球體。巴格納爾表示，木星內部的壓力大概是地球大氣壓的1億倍，這就像是在1000隻疊羅漢的大象下方，最底下的大象不但只用單腳站立，而且還穿著細跟高跟鞋。

在如此巨大的壓力下，存在著一層金屬氫，這層金屬氫不停旋轉，產生了木星的磁場。在這層奇特的氫下方深處，包覆著融解的岩石和礦物核心。

這些研究都顯示，木星是顆比我們想像中還要更為複雜的行星，就像是顆洋蔥那樣，只是更多層次？嗯，或許也不是如此。

「可能更像是顆大頭菜，」巴格納爾說。 「而且是顆非常大的大頭菜。」

就像是大頭菜這種特殊的蔬菜，木星有獨立卻又相連的層次，而且越往中心越密集。但當然啦，大頭菜不會像木星那樣每十個小時就自轉一圈，在狂暴迴旋、風起雲湧的表面之下，還有個旋轉的固態核心。

「我們也許應該預料到，木星的結構會比教科書上所說的的還要更為混亂和複雜，」 巴格納爾說，只要能掌握木星的運作模式，就更有機會了解包含土星在內的其他氣體巨行星。

也許是這樣沒錯。

「我們總喜歡把木星當作其他恆星系統巨行星的原型，」她說：「但是，誰知道是否真是如此呢？」

撰文：Nadia Drake 

編譯：林宇威

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