1994年撞击木星的彗星,带来木星的新消息

科学家利用新的观测,分析舒梅克─李维九号彗星撞击留下的遗迹(目前仍快速围绕木星大气移动),首次直接测量到木星强劲的平流层风。此喷流(狭窄的风带),像直径约5万公里、高度约900公里的庞大涡旋。高纬度区风速可达时速1,440公里,比木星著名的风暴大红斑最高风速620公里快许多。

舒梅克─李维九号彗星撞击木星是太阳系相当壮观的事件。开始时,彗星转向靠近木星,因受木星强大引力产生的潮汐力被扯散。碎片花了两年以越来越靠近木星的轨道绕转,直到1994年7月如引人注目的烟火撞击木星大气。对科学家来说这是极棒的礼物。撞击搅动木星大气,披露新分子并在木星大气留下数月痕迹。科学家借此测量风速,并研究木星大气组成和磁场。

1994年舒梅克─李维九号彗星撞击木星大气。 (Source:ESO)

彗星的撞击为木星带来新分子(过去不存在木星大气),包括数月就消散的氨(ammonia),和持续到今日仍能在木星平流层侦测到的氰化氢(hydrogen cyanide)。

科学家利用ALMA来研究木星平流层的氰化氢,借由观测氰化氢的分子谱线因移动(靠近或远离观察者)造成的波长改变(变短或变长) ,即所谓的都卜勒效应,可以计算氰化氢移动的速度。借此发现木星赤道平流层时速经常可达600公里,与地球记录的最高风速(为某次热带气旋测量到的)407公里较高。其中最引人注意的喷流,位于木星永久极光椭圆下方,距极光风下方数百公里处。在北极为顺时钟方向、南极为逆时钟,秒速约300~400米。早期研究认为极光风强度将随着高度下降,并在平流层上方就消散,因此这发现令人惊讶。

此研究为未来的观测和任务,如ESA的木星冰卫星探测器(JUpiter ICy moons Explorer)和目前正在建造的欧洲极大望远镜(European Extremely Large Telescope)奠定了基础。并为木星极光区研究打开新窗口。