木星上的極地氣旋如何形成？研究：其驅動力與地球海洋氣旋相似

近日，有一項新研究顯示，橫跨木星兩極的可怕氣旋是由類似于地球上巨大海洋渦旋的力量所驅動。美國宇航局的朱諾號航天器將木星大氣層極地地區豐富的湍流照片發回地球，供科學家研究。來自加州大學圣地亞哥分校的一個團隊，利用這些圖像，將木星湍流的運動和物理學與地球上的大型旋風進行了比較。研究小組表示，了解木星上的能源系統，其規模比地球上的大得多，有助于解釋地球上發揮相關作用的機制。

研究人員通過觀察一系列圖像，結合地球物理流體動力學中使用的原理，他們發現了證據來證明一個長期假設，即潮濕的對流——當更熱、密度更低的空氣上升時，會在木星上驅動氣旋。

研究人員表示，當看到木星氣旋周圍豐富的湍流與所有的細絲和較小的渦流時，它會讓人想起在海洋中看到的渦流周圍的湍流。

該團隊研究了北極地區的紅外圖像，特別是極地渦旋星團周圍的紅外圖像，并從圖像中計算出風速和風向。他們通過跟蹤圖像之間的云層移動來做到這一點。然后，他們根據云層厚度解釋紅外圖像，發現熱區對應于薄云層，從而可以更深入地觀察大氣層。

寒冷地區代表厚厚的云層，覆蓋了木星的大氣層，并且結合起來為系統產生湍流的能量提供了線索。

由于木星的云是在較熱、密度較低的空氣上升時形成的，因此研究人員發現，云中快速上升的空氣充當了一種能源，可為更大尺度的環極和極地氣旋提供能量。

自從朱諾號于2016年抵達木星系統以來，科學家們已經能夠研究這些極地氣旋，有些氣旋橫跨620英里。據美國研究人員稱，這些氣旋中有八個發生在木星的北極，五個發生在它的南極。

題為Moist convection drives an upscale energy transfer at Jovian high latitudes的相關研究論文發表在《自然-物理學》上。

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論文原文：

https://www.nature.com/articles/s41567-021-01458-y

標簽： 木星 極地氣旋