【CNMO科技消息】一項最新研究證實，木星上存在氨冰雹（mushballs）暴雨這一奇特現(xiàn)象。該發(fā)現(xiàn)不僅揭開了木星大氣層中氨分布不均的謎團，還可能對其他氣態(tài)行星的研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。早在2020年，一組科學(xué)家就提出關(guān)于木星大氣層的奇特理論：在木星強烈雷暴期間，會形成被冰包裹的“冰沙球”（mushballs），它們從高空墜落，致使氨在大氣層中分布不均。不過，這一理論因過于離奇，讓科學(xué)家們花了數(shù)年試圖推翻它。
近日，加州大學(xué)伯克利分校（UC Berkeley）的行星科學(xué)家在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表新研究，證實這一奇特現(xiàn)象不僅真實存在，還可能在太陽系其他氣態(tài)行星上發(fā)生。研究團隊通過分析木星的雷暴云層發(fā)現(xiàn)，這些冰沙球是由水冰和氨組成的“冰沙狀”球體，外層有堅硬的水冰外殼。它們在木星大氣層中上下移動，將氨從高層大氣帶到深層，改變了木星大氣層的化學(xué)成分。
研究主要作者、加州大學(xué)伯克利分校研究生克里斯·莫克爾（Chris Moeckel）和天文學(xué)教授伊姆克·德·帕特（Imke de Pater）表示，起初他們覺得這一理論過于復(fù)雜，不太可能是真的。莫克爾稱：“我們花了三年時間試圖證明它是錯的，但最終沒能做到。”
木星以狂暴天氣聞名，包括氣旋、反氣旋、大型風(fēng)暴以及富含氨的羽流。其大氣層主要由氫氣和氦氣組成，還含有少量氨和水。研究發(fā)現(xiàn)，木星大氣層中的強烈雷暴云位于云頂下方約64公里處，這些云層將水冰帶到極高海拔，有時甚至高于可見云層。在高海拔地區(qū)，氨像防凍劑一樣融化冰，與水結(jié)合形成氨水混合物，隨后被水冰包裹，形成冰沙球。
研究團隊利用朱諾號探測器的微波輻射計、甚大天線陣和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)，首次創(chuàng)建了木星大氣層的3D可視化模型。該模型證實了冰沙球的存在，并表明這種冰沙暴雨可能在土星、天王星和海王星等其他氣態(tài)行星上也存在。
研究發(fā)現(xiàn)，木星上大部分天氣系統(tǒng)較淺，發(fā)生在可見云層下方約10到20公里范圍內(nèi)，但一些大型風(fēng)暴和渦旋可深入木星平流層。莫克爾表示：“每次觀察木星，大部分看到的只是表面現(xiàn)象。雖然大部分天氣系統(tǒng)較淺，但一些大型風(fēng)暴和渦旋可以穿透深層?！?/p>
這項研究不僅解釋了木星大氣層中氨分布不均的謎團，還揭示了氣態(tài)行星大氣層的復(fù)雜性。莫克爾指出，通常只能看到這些行星的高層大氣，但這不能代表行星內(nèi)部真實情況。他說：“木星的湍流云頂會讓人誤以為整個大氣層是均勻混合的，但我們的研究發(fā)現(xiàn)，盡管表面看起來動蕩不安，但深層實際上是非常穩(wěn)定和緩慢的?！?/p>
這項研究為未來對木星及其他氣態(tài)行星的探索提供了新視角，有助于科學(xué)家更好地理解這些行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和大氣動態(tài)。
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