来自NASA朱诺号木星探测器的最新4篇Nature论文简介

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本周《自然》发表了四篇论文Clusters of cyclones encircling Jupiter’s poles、A suppression of differential rotation in Jupiter’s deep interior、Jupiter’s atmospheric jet streams extend thousands of kilometres deep和Measurement of Jupiter’s asymmetric gravity field详细介绍了木星的特性，包括其重力场、大气流动、内部成分和极地气旋。这些研究展现了NASA朱诺号木星探测器的一些关键发现。虽然人们对木星表面（具有明显的黑暗“带”和明亮“区”）进行了大量研究，但是对其内部深层仍然所知不多。



木星南极的拼接图。图中所示为从木星云层散发出的热量：黄色表示存在较薄的云，深红色表示较厚的云。

NASA/SWRI/JPL/ASI/INAF/IAPS

意大利罗马大学的Luciano Iess及同事利用基于朱诺号的多普勒跟踪测量数据，研究木星重力场——已知两极重力场不一样。一个高速旋转的扁圆（两极较扁）流体行星表现出这种南北不对称性出人意料，作者认为这是由大气流动和内部风流导致的。

另外两项研究则评估了这些风流的深度。以色列魏茨曼科学研究学院的Yohai Kaspi及同事分析了木星一些“奇阶”重力场系数，表明木星的喷流一直延伸至云层以下3000公里处。他们还报告称，木星汹涌澎湃的大气约占木星总质量的1%。法国蔚蓝海岸大学的Tristan Guillot 及同事分析了木星“偶阶”重力场系数，发现在云层以下3,000公里以上处，木星的深层内部由氢和氦混合组成，它们像固体一样旋转。



木星的不对称的纬向速度场。

Kaspi et al.

在第4篇论文中，意大利国家天文物理研究所-天体物理学及太空行星学研究所的Alberto Adriani与同事报告了朱诺号对木星极地地区进行的全面的可见光和红外观测结果。他们发现，已知木星两极存在的气旋会产生持久的多边形形态。在木星北极，8个周极气旋围绕1个气旋转，而在南极，5个周极气旋围绕1个气旋转。但是，这些气旋的起源以及它们为何可以持续存在而没有合并却仍不为人知。



极地气旋的高清视图。

Adriani et al.

在相应的新闻与观点文章中，Jonathan Fortney总结表示，如果土星和木星的内部动力学可以在物理学上达成协调一致，那么将对我们进一步理解这一类气体巨行星的内部动力学大有帮助。ⓝ

Nature|doi:10.1038/nature25491

Nature|doi:10.1038/nature25775

Nature|doi:10.1038/nature25793

Nature|doi:10.1038/nature25776

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Clusters of cyclones encircling Jupiter’s poles

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论文：A suppression of differential rotation in Jupiter’s deep interior



论文：Jupiter’s atmospheric jet streams extend thousands of kilometres deep



论文：Measurement of Jupiter’s asymmetric gravity field