利用SOFIA 行星科学家对木星大气循环进行了观测

利用平流层红外天文观测台（SOFIA），行星科学家在 2018 年的 8 月至 2019 年的 7 月期间对木星中的大气循环进行了观测，这也是首次在北方冬季展开观测活动。 在本次活动中，科学家特别研究了氢气。氢分子--H2--可以以两种不同的方式排列，分别为正氢（ortho-hydrogen）和仲氢（para-hydrogen）。

这两种排列方式具有不同的能量，因此确定正氢和仲氢的比例可以告诉天文学家关于整体温度的情况。

研究人员观察了木星主云层上方高度的仲氢和正氢的浓度。他们发现，在赤道周围，温暖的气体正在上升到木星大气中。然而，在南北两极，则发生了相反的情况：来自较高、较冷的大气层的冷气体正在向下移动。

这项研究近日发表在《Planetary Science》期刊上，主要作者 Imke de Pater 说：“这给人一种总体循环的感觉：在赤道上升，在两极附近下沉”。

众所周知，木星的北半球和南半球有一个不对称的气溶胶分布，所以它两极之间的这种温度不平衡很可能是其不对称性的影响。

在研究木星的过程中，Pater 和她的同事们还看到了进入 SOFIA 视野的其他四个天体和收集的数据。木星的四个最大的卫星，统称为它的伽利略卫星--木卫二、欧罗巴、加尼美德和卡利斯托。

de Pater 说：“我们很惊讶，我们实际上捕捉到了所有四颗卫星，并且可以确定它们的亮度温度”。由于这个惊喜，该小组可以清楚地看到这些卫星的温度是如何随着其地表下层的深度而降低。这些温度变化最终可以用来确定卫星内部的组成、密度和其他属性。