1994 年撞擊木星的彗星,帶來木星的新訊息

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 27 日 0:00 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


科學家利用新的觀測,分析舒梅克─李維九號彗星撞擊留下的遺跡(目前仍快速圍繞木星大氣移動),首次直接測量到木星強勁的平流層風。此噴流(狹窄的風帶),像直徑約 5 萬公里、高度約 900 公里的龐大渦旋。高緯度區風速可達時速 1,440 公里,比木星著名的風暴大紅斑最高風速 620 公里快許多。

舒梅克─李維九號彗星撞擊木星是太陽系相當壯觀的事件。開始時,彗星轉向靠近木星,因受木星強大引力產生的潮汐力被扯散。碎片花了兩年以越來越靠近木星的軌道繞轉,直到 1994 年 7 月如引人注目的煙火撞擊木星大氣。對科學家來說這是極棒的禮物。撞擊攪動木星大氣,揭露新分子並在木星大氣留下數月痕跡。科學家藉此測量風速,並研究木星大氣組成和磁場。

▲ 1994 年舒梅克─李維九號彗星撞擊木星大氣。(Source:ESO)

彗星的撞擊為木星帶來新分子(過去不存在木星大氣),包括數月就消散的氨(ammonia),和持續到今日仍能在木星平流層偵測到的氰化氫(hydrogen cyanide)。

科學家利用 ALMA 來研究木星平流層的氰化氫,藉由觀測氰化氫的分子譜線因移動(靠近或遠離觀察者)造成的波長改變(變短或變長),即所謂的都卜勒效應,可以計算氰化氫移動的速度。藉此發現木星赤道平流層時速經常可達 600 公里,與地球記錄的最高風速(為某次熱帶氣旋測量到的)407 公里較高。其中最引人注意的噴流,位在木星永久極光橢圓下方,距極光風下方數百公里處。在北極為順時鐘方向、南極為逆時鐘,秒速約 300~400 公尺。早期研究認為極光風強度將隨著高度下降,並在平流層上方就消散,因此這發現令人驚訝。

此研究為未來的觀測和任務,如 ESA 的木星冰衛星探測器(JUpiter ICy moons Explorer)和目前正在建造的歐洲極大望遠鏡(European Extremely Large Telescope)奠定了基礎。並為木星極光區研究開啟新窗口。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay

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