木星主宰着我们的太阳系,就像温斯顿主宰着约翰威克的大陆一样,它以巨大的超级风暴而闻名于世,它的气体大气层被称为大红斑。经过几个世纪的观察,我们对这个气体巨星的麻点了解甚少,但多亏了两架望远镜和“朱诺”号宇宙飞船的努力,天文学家们已经能够以前所未有的清晰度观察到这个红点,并揭示出它的一些内部运作方式。
今年4月发表在《天体物理学期刊增刊》(Astrophysical Journal Supplement Series)上的一项研究利用哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)、双子座天文台(Gemini Observatory)和“朱诺”(Juno)在三年多的时间里所拍摄的图像,以紫外光和红外光对这颗大红斑进行了研究。“朱诺”是太阳系中最大的风暴。
“我们想知道木星的大气层是如何工作的,”加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的天文学家、这篇论文的第一作者迈克尔·王(Michael Wong)在一份新闻稿中说。“这就是朱诺、哈勃和双子座的团队发挥作用的地方。”
位于夏威夷的双子座天文台,通过一种被称为“幸运成像”的技术,天辰收益能够从地面望远镜收集到一些最高分辨率的红外图像。由于大气的影响,地面望远镜的图像有时会变得模糊,但幸运的成像可以捕捉到这些影响最小的短暂时刻。最终的结果是清晰的图像可以与太空望远镜的输出相媲美。
幸运的成像,模糊消失了!这些木星的照片是在2019年4月8日拍摄的。
国际双子天文台/NOIRLab/NSF/AURA, M.H. Wong(加州大学伯克利分校)
黄教授说,这一前所未有的分析结果显示,木星表面的这个斑点在红外线下看起来“有点像南瓜灯”。厚厚的云层覆盖了木星的大部分表面,因此从木星内部深处产生的热量发射出的红外光并不总能逃脱。哈勃和“朱诺”号的成像仪无法像“双子座”一样“看到”行星的深处,因此,地面望远镜对于了解大红斑内隐藏着什么至关重要。
哈勃已经对该区域进行了多次成像,并注意到一个暗带——在风暴的深红色背景下出现了一抹黑色。天文学家不确定这个黑色的带到底代表什么。当双子指向这个地点时,天辰收益研究人员能够确认这些不是不同类型的云,而是洞。这就是jack-o-lantern概念的由来。
巨大的风暴间隙允许明亮的红外光穿过太阳系。由于双子星望远镜的巨大眼睛,我们能够看到他们。
美国国家科学基金会(National Science Foundation)天文学项目主任马丁·斯蒂尔(Martin Still)说:“这些协调观测再次证明,双子座望远镜的能力与免费的地面和太空设施相结合,使天文学成为可能。”双子座望远镜的运行由该基金会提供资金。