图片来源:NASA 多年来,科学家们一直试图弄清木星明明离太阳那么远、为何高层大气温度却能一反预期的达到1,000高温。根据NASA与JAXA合作的最新研究,原因可能与木星极光加热整个木星有关。 木星的大气层大致可分为四层:对流层、平流层、增温层、散热层,由于木星不像地球一样拥有固体表面,因此科学界一般将大气压力10bar处视为对流层最低处,将大气压力1bar处于木星表面,但实际上木星大气与行星流体内部之间没有明确的界线。 不过木星大气层的垂直温度变化与地球大气层相似:对流层的温度随高度降低,于对流层顶(木星表面上方50公里处)达到最低温度约零下163;接着平流层温度上升至约零下70;到了增温层后温度开始飙升,木星表面上方约1,000公里处增加至约726。 木星高层大气的温度测量图片来源:NASA 到达木星的阳光如此之少,它的大气怎么会如此温暖?该团队发现它与木星的极光有关。在地球上,我们一直都有极光。更普遍地称为北极光,当来自太阳风的离子被地球磁场捕获并高速撞击我们的大气层时,就会出现这种高层大气的辉光。木星的磁场比地球强得多,因此木星的极光可以更加强烈。如此强烈,以至于它可以加热木星的高层大气。 研究小组表明,木星的极地区域是大气最热的地方,热浪与木星极光活动的周期相关。他们还研究了这种热量是如何传递的,因此木星的大部分高层大气都非常温暖。有趣的是,这种强烈的电磁加热类似于在太阳高层大气中发生的情况。 哈勃太空望远镜看到的木星极光图片来源:NASA 太阳显然比木星更大更热,表面温度接近5,500,但你仍然会认为它的大气层的最上层区域比它的表面更冷。毕竟,太空中非常寒冷。但是对太阳的观察表明,它最分散的上层,即日冕,具有数百万度的温度。这是一个长期存在的谜团,直到我们最终发现太阳耀斑和太阳磁场的重新排列正在加热日冕。事实证明,电磁可以容纳很多能量。 整体而言,木星极光只占该星球面积不到10,但似乎正在加热整个木星。研究人员还在一个离极光很远的区域发现局部加热现象,目前还不确定这个特征是什么,但研究人员认为那是极光往赤道方向推动的滚滚热浪。