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天文爱好者揭秘:木星云层藏有未知成分,颠覆传统认知

   时间:2025-01-11 00:42:49 来源:星空天文作者:星空天文编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

在浩瀚的宇宙中,木星这位太阳系中的巨行星再次向人类展示了它的神秘面纱。近日,一位天文爱好者与专业的天文学家携手,通过传统的观测手段,在木星的大气层中发现了一项令人惊讶的现象。

长久以来,科学家们普遍认为,木星标志性的云层主要由氨冰颗粒构成。然而,天文爱好者Steve Hill利用市售望远镜和滤镜,对木星大气中的氨丰度进行了详细的测绘,结果却与现有的理论模型产生了冲突。他的观测数据显示,构成木星云层图案的物质可能并非氨冰。

木星的大气主要由氢和氦组成,同时也含有少量的氨、甲烷和水汽等。这些微量成分在木星云层的不同高度上聚集,形成了令人叹为观止的视觉景象。其中,氨因其物理特性,通常被认为会集中在气压较低的区域,因此科学家们一直认为,木星可观测云层的上部主要由氨冰颗粒构成。

Steve Hill采用了一种传统的光谱分析方法,通过观测气体在特定波长上吸收光线的程度,来估算其浓度。他主要关注了可见光谱中619纳米和647纳米这两个波段,这两个波段分别与甲烷和氨相对应。利用甲烷的吸收线作为参考,因为人们对木星大气中甲烷的丰度有较为准确的认识,从而可以推算出气压,并与氨的吸收线进行比较,高精度地绘制出木星云层中氨的分布图。

然而,观测结果却令人大跌眼镜。Steve Hill发现,氨冰晶体反射的阳光主要来自气压和温度都相对较高的区域,这与氨理论上应该集中的地方大相径庭。实际上,氨在木星云层中的集中地比理论预测的要深得多,理论上的氨应该集中在气压大约为0.7巴的地方,而实际上却集中在气压2至3巴的地方。

这一发现意味着,氨冰可能并非木星云层的主要成分。那么,构成木星云层的究竟是什么呢?科学家们推测,可能是氢硫化铵晶体,或者是木星大气中光化学反应产生的雾霾颗粒。因为木星云层的色彩特征表明,它可能并非由纯冰组成,而是某种奇异的水氨混合物,但其确切成分仍然是个未解之谜。

这一观测结果还表明,木星大气层中正在发生大量复杂的光化学反应。在大多数情况下,氨在上升到云层顶部的过程中,会因为受到阳光的照射而被分解破坏。因此,木星大气中纯氨晶体可能非常稀少,仅在某些对流极强的小范围内存在。

为了验证Steve Hill的观测结果,研究人员还将其与欧洲南方天文台甚大望远镜阵列和朱诺探测器的数据进行了比较,结果得到了确认。然而,仍有一些限制和不确定性需要进一步消除和研究。

 
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