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木星上的极地气旋如何形成?研究:其驱动力与地球海洋气旋相似

前瞻网 2022-01-11 17:40

木星上的极地气旋如何形成?研究:其驱动力与地球海洋气旋相似_产经_前瞻经济学人

近日,有一项新研究显示,横跨木星两极的可怕气旋是由类似于地球上巨大海洋涡旋的力量所驱动。美国宇航局的朱诺号航天器将木星大气层极地地区丰富的湍流照片发回地球,供科学家研究。来自加州大学圣地亚哥分校的一个团队,利用这些图像,将木星湍流的运动和物理学与地球上的大型旋风进行了比较。研究小组表示,了解木星上的能源系统,其规模比地球上的大得多,有助于解释地球上发挥相关作用的机制。

研究人员通过观察一系列图像,结合地球物理流体动力学中使用的原理,他们发现了证据来证明一个长期假设,即潮湿的对流——当更热、密度更低的空气上升时,会在木星上驱动气旋。

研究人员表示,当看到木星气旋周围丰富的湍流与所有的细丝和较小的涡流时,它会让人想起在海洋中看到的涡流周围的湍流。

该团队研究了北极地区的红外图像,特别是极地涡旋星团周围的红外图像,并从图像中计算出风速和风向。他们通过跟踪图像之间的云层移动来做到这一点。然后,他们根据云层厚度解释红外图像,发现热区对应于薄云层,从而可以更深入地观察大气层。

寒冷地区代表厚厚的云层,覆盖了木星的大气层,并且结合起来为系统产生湍流的能量提供了线索。

由于木星的云是在较热、密度较低的空气上升时形成的,因此研究人员发现,云中快速上升的空气充当了一种能源,可为更大尺度的环极和极地气旋提供能量。

自从朱诺号于2016年抵达木星系统以来,科学家们已经能够研究这些极地气旋,有些气旋横跨620英里。据美国研究人员称,这些气旋中有八个发生在木星的北极,五个发生在它的南极。

题为Moist convection drives an upscale energy transfer at Jovian high latitudes的相关研究论文发表在《自然-物理学》上。

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责任编辑: 4161HSS

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