藏在木星奇异“彩带”下的是什么？科学家对此有了新解释

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作为一颗没有固体表面的气态巨行星，木星除了冠绝太阳系的巨大体积以外，最引人注目的特征就是覆盖其上的云带。这些星球表面的独特条纹色彩鲜艳，以至于在地球上用普通望远镜就能观测到。因此，从伽利略发现这颗星球以来，天文学家就对它深深着迷。

不过，数百年来，天文学家一直没能解决的问题是，既然木星是颗气态行星，为何覆盖表面上的彩带只会停留在表面，而没有深入到木星内部?上周发表在《天体物理学杂志》的1篇文章中，来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的帕克(Jeffrey B. Parker)和澳大利亚国立大学的康斯坦丁(Navid C. Constantinou)共同提出了1项新理论，推断木星云带的成因。

人们已经发现，这些看上去静止的云带，实际上是强而稳定的风，或者是某种喷射气流，带着氨等五颜六色的元素在木星表面流动。这股气流和地球高层大气流动的喷射流相似，但这只是木星大气的表面运动，云层下面究竟发生了什么，仍然是个谜。

尽管关于木星上的喷流是如何形成的以及它们在云层下的穿透深度有很多理论，但直到最近我们还没有直接的观测结果来支持它们。2016年年中，NASA向木星发射的“朱诺”号探测器，或将改变这一历史。“朱诺”的任务是靠近至木星前所未有的地方对其观测。按照计划，最近的时候，它和木星云层的距离不到4500公里。

之后，“朱诺”开始对木星的引力和磁场进行精确测量。随着数据的涌入，人们逐渐揭开了这条云带下方的秘密。这一条条“彩带”是“嵌”这个气体星球之中的，深度达3000公里，约是地球赤道半径的5%。这就导致了下一个问题，这道喷流是如何深入木星内部的，又为何到此为止?

帕克和康斯坦丁提出，木星的气体大部分由氢和氦组成，而从云层向下探，气体压力会不断增加。科学家了解到，在木星云层之下3000公里处，气压达到非常高的程度，以至于电子可以从氢和氦分子中释放出来，开始自由移动，形成电场和磁场，而这正好是木星云带的深度。这是巧合吗?

早前NASA喷气推进实验室“朱诺”项目科学家莱文(Steve Levin)曾给出推测：“非常有趣的是，(喷流消失在)大约3000千米的地方，而那里的气压足以产生磁场。那么，磁场可能与为什么喷流深入此处突然消失有关…但是我们还不确定，这只是猜测。”

根据已有的数据，他们猜测，也许当某处磁场足够强大时，就能影响到空气的运动，同时，强大的空气流也会导致流经处的磁场波动，在这种不间断的相互作用下，喷流运动最终停止。这个很可能就是木星大气下方3000公里处正在发生的事。

现在，帕克和康斯坦丁根据湍流系统的统计物理原理，建立了一个数学模型，希望能对照木星状况，成功分析出磁场和射流的相互作用状况。而随着“朱诺”号和“帕克”号等探测器传输回新的数据，人类对这方面的了解将进一步加深。