科学家们正在一起研究木星上最强大的风暴

木星上的风暴是太阳系中最强大的暴风之一。现在，一项新的研究将夏威夷的双子天文台、哈勃太空望远镜和朱诺宇宙飞船联合起来，试图了解这些巨大的风暴。

木星上的雷暴可以达到65公里(40英里)高，是地球上雷暴的5倍。来自这些风暴的闪电爆发的能量是我们所见过的最大的超级闪电的三倍。就像我们熟悉的木星闪电一样，木星上的闪电产生可见光和无线电波。

每隔53天，环绕木星运行的“朱诺”号宇宙飞船就会降落到木星的低处。在这些高度上，轨道天文台观测到木星上闪电产生的无线电信号——sferics和whistlers。sferic是“大气”的缩写，吹口哨者的名字来源于他们在无线电接收器上发出的独特声音。即使是在木星的白天，或者在它巨大的云顶深处，这些信号也能让天文学家探测到闪电，即使是在看不见的时候。

随着“朱诺”号俯冲而下，地球上的双子天文台和哈勃太空望远镜轨道上的每一个望远镜都把目光投向这一区域。当“朱诺”探测器深入大气层，在微波和高能无线电波中检测事件的时候，“双子座”在红外光中观察这一区域，在可见光中观察这一区域。

“朱诺号的微波辐射计通过探测可以穿透厚云层的高频无线电波，探测到行星的大气层深处。来自“哈勃”和“双子座”的数据可以告诉我们云层有多厚，我们能看到的云层有多深。

三个观测站的观测结果表明，木星上的闪电爆发是由三种云层之间的相互作用引起的。第一层是由水组成的云。第二个是巨大的雷雨云柱，它是由空气上升形成的。第三个构造是柱状构造外的清晰区域，在那里干燥的空气回落到大气层深处。

朱诺观测到的最密集的闪电来自一种名为“丝状气旋”的旋涡风暴。“从双子座和哈勃拍摄的图像显示了气旋的细节，揭示了它是一个扭曲的高对流云的集合，有很深的缝隙，可以瞥见远低于水面的云，”NOIRLabreports说。

从哈勃拍摄的图像中可以清楚地看到以厚云为特征的对流塔。双子座望远镜探测到清晰的区域，瞥见了它们深处的深水云层。随着朱诺号绕木星运行，哈伯尔和双子座都在更频繁地研究这个世界，希望能揭开太阳系中最大行星的秘密。

双子座研究小组使用了一种他们称为“幸运成像”的技术，为“三任务”研究做出了贡献。这种技术类似于肖像摄影师为模特拍摄数百张照片，试图获得一些很棒的姿势。位于夏威夷的双子座北方望远镜被用来拍摄木星的大量照片。其中最详细的记录是在最佳的大气条件下完成的。研究人员称，这使得图像几乎和天基天文台拍摄的图像一样清晰和详细。

闪电可能在折叠的丝状区域很常见，在那里气体漩涡从一个区域释放能量到另一个区域。

研究像这样的深海云层可以帮助天文学家更多地了解木星以及我们的整个太阳系是如何形成的。天文学家希望了解木星大气层中有多少水，以及热量是如何在这颗气态巨星周围传递的。

木星绚丽的色彩——包括大红斑——是这颗行星如此美丽的标志。但是，尽管经过几代航天器的研究，为什么它们会在那里仍然是一个谜。

随着“先驱”号和“旅行者”号宇宙飞船的飞掠，可见光波段高分辨率木星成像的时代开始了。研究人员在《天体物理学杂志》上报告说:“这些任务首次对对流羽流等离散特征进行了观察，并首次对纬向风进行了精确测量。”

之前的木星任务显示了大红斑内的黑点，随着时间的推移，这些黑点出现、改变形状并消失。天文学家试图回答的一个问题是，这些标记是风暴内部(或顶部)的黑色特征，还是这些区域是强大风暴中的“洞”，让我们能够看到漩涡内部。

通过结合三个天文台的数据，现在有可能回答这个问题。这些黑色的标记实际上是巨大风暴系统中的空洞。

在可见光中看起来很暗的区域在红外图像中却很亮，这表明它们延伸到了风暴中。在云层稀少的地方，木星内部的热量以红外线的形式自由地逃逸到太空中。来自双子座的数据显示，这种辐射被云层挡住了。

“这有点像南瓜灯。你可以看到来自无云地区的明亮红外光，但有云的地方，红外光就会变暗。”

NASA的视频显示，根据“朱诺”号宇宙飞船的数据，模拟了一次飞向木星大红斑的飞行。

随着“朱诺”号绕木星轨道运行，天文学家们将会了解更多关于这个巨大行星上的大气和天气状况。在某些方面，联合天文台的作用与利用卫星和地面数据来预测地球天气大致相同。

“因为我们现在经常从几个不同的天文台和波长获得这些高分辨率的图像，所以我们对木星的天气了解得更多了。”这相当于我们的气象卫星。我们终于可以开始研究天气周期了。”西蒙说。

使用多台仪器，每台仪器都有自己的功能，天文学家可以同时使用多台仪器观测目标。这个多信使天文学显示事件在几个波长的光在同一时间。观察电磁波谱上不同频率的物体也可以消除障碍，比如气体云和尘埃云，它们会使一些观察结果模糊不清。