美国国家航空航天局的詹姆斯-韦伯太空望远镜在木星大气层中发现了一股高速喷流，它以每小时 320 英里的速度移动，位于主云层上方 15 至 30 英里处。这股喷流宽达 3000 多英里，速度远远超过下面可见的云层，揭示了木星大气动态的复杂细节。

美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（背景）对木星进行的近红外观测发现，在赤道上方的一个狭窄区域，出现了以前未曾发现的类似于地球喷流的高空风（红色箭头）。根据 NASA 哈勃太空望远镜的测量，这些风的流动速度几乎是 20 英里以下可见云层（蓝色箭头）风速的两倍。资料来源：M.H. Wong，加州大学伯克利分校；R. Hueso，巴斯克大学；NASA；ESA；CSA；STScI；I. de Pater，加州大学伯克利分校；T. Fouchet，巴黎天文台；L. Fletcher，莱斯特大学。

美国国家航空航天局的詹姆斯-韦伯太空望远镜在木星大气层中发现了一股快速移动的喷流，其速度是其下方可见云层的两倍，所产生的风切变远远超过了地球上看到的任何东西。

这股高速喷流以每小时320英里（约合515公里）的速度飞行，宽度超过3000英里（约合4800公里），位于木星赤道上空，比光学照片上熟悉的主云层高出15到30英里（约合25到50公里）。

这张木星图片来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的 NIRCam（近红外相机），以红外光显示了这颗宏伟行星的惊人细节。在这张图片中，亮度表示高度。无数明亮的白色"斑点"和"条纹"很可能是高空对流风暴凝结的云顶。极光在本图中显示为红色，延伸至地球南北两极的高空。相比之下，赤道以北的暗色带状区域几乎没有云层覆盖。在韦伯 2022 年 7 月拍摄的木星图像中，研究人员最近发现了一条狭窄的喷射流，时速 320 英里（515 公里），位于木星赤道上方的主要云层之上。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Ricardo Hueso（UPV）、Imke de Pater（加州大学伯克利分校）、Thierry Fouchet（巴黎天文台）、Leigh Fletcher（莱斯特大学）、Michael H. Wong（加州大学伯克利分校）、Joseph DePasquale（STScI）

与哈勃观测数据的比较

根据 NASA 哈勃太空望远镜的观测结果，可见云层中的风速约为 180 英里/小时（250 公里/小时）。最近发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）杂志上的一篇描述这一发现的论文的主要作者里卡多-胡索（Ricardo Hueso）说，这意味着在这些可见云层之上每增加一公里，风速就会增加 7 到 10 公里/小时。

西班牙毕尔巴鄂巴斯克大学的胡索说："这完全出乎我们的意料。在木星大气层中，我们一直看到的是模糊的朦胧，而现在我们看到的是清晰的特征，我们可以追踪到木星的快速旋转，其移动速度远远超过在木星赤道云层中发现的典型速度。"

研究人员利用美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam）发现了木星赤道上空的高速喷流，位于主云层之上。在木星云层上方约 12-21 英里（20-35 公里）高空的 2.12 微米波长处，研究人员发现了几处风切变，即风速随高度或距离变化的区域，这使他们能够追踪喷流。这张图片突出显yNEcw示了木星赤道周围的几个特征，在木星自转一圈（10 小时）之间，这些特征非常明显地受到喷流运动的干扰。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Ricardo Hueso（UPV）、Imke de Pater（加州大学伯克利分校）、Thierry Fouchet（巴黎天文台）、Leigh Fletcher（莱斯特大学）、Michael H. Wong（加州大学伯克利分校）、Joseph DePasquale（STScI）

这一喷射流的发现让人们深入了解了木星著名的湍流大气层各层之间是如何相互作用的，以及韦伯望远镜（Webb）是如何独一无二地跟踪这些特征的。

韦伯望远镜的先进成像技术

木星的新图像是由韦伯望远镜的近红外相机（NIRCam）于2022年7月拍摄的，是早期释放科学（ERS）计划的一部分。对木星系统的ERS观测由加州大学伯克利分校天文学名誉教授Imke de Pater和巴黎天文台的Thierry Fouchet共同领导。

根据可见光波长（白色轮廓）和研究中使用的不同滤光片（彩色线条）的观测结果重建的木星196世界之最大气中的带状风的整体结构。背景图片是 JWST 对上层朦胧敏感的图像的颜色组合。右图是赤道区域上方中央狭窄喷流的特写。图片来源：NASA/ESA/CSA 和木星早期发布科学团队

de Pater说："尽管各种地面望远镜、NASA的朱诺号和卡西尼号等航天器以及NASA的哈勃太空望远镜已经观测到了木星系统不断变化的天气模式，但韦伯望远镜已经提供了关于木星环、卫星及其大气层的新发现。"

NIRCam 用四种不同的滤光片获得了相隔 10 个小时（一个木星日）的木星图像，每种滤光片都能探测到木星大气层不同高度的微小特征变化。风速是通过跟踪云层等小特征的运动计算出来的，云层很可能是氨冰与木星大气中典型的光化学烟雾颗粒混合在一起。

"我们知道韦伯和哈勃的不同波长将揭示风暴云的三维结构，但我们也能够利用数据的时间性来观察风暴发展的速yNEcw度，"加州大学伯克利分校的合著者、木星系统ERS计划的共同研究员迈克尔-王（Michael Wong）说。

木星的大气层是分层的，这幅插图展示了韦伯望远镜是如何独一无二地从比以前更高的高度层收集信息的。科学家们能够利用韦伯望远镜确定木星大气层不同层的风速，从而分离出高速喷流。对木星的观测是在三个不同的滤光片中进行的，相隔 10 个小时，即一个木星日，每个滤光片都能探测到木星大气层不同高度的微小特征变化。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Ricardo Hueso（UPV）、Imke de Pater（加州大学伯克利分校）、Thierry Fouchet（巴黎天文台）、Leigh Fletcher（莱斯特大学）、Michael H. yNEcwWong（加州大学伯克利分校）、Andi James（STScI）

洞察平流层现象

高速喷射流可能是几十年来在木星、土星和地球上观测到的一种复杂现象的深层对应物：在这些行星大气层的高空平流层出现的有规律的温度和风的振荡。在木星上，这些赤道热振荡位于可见云层上方 30 至 150 公里处，周期为 4 至 6 年。

研究小组成员、英国莱斯特大学的利-弗莱彻（Leigh Fletcher）说："木星的赤道平流层有一种复杂但可重复的风和温度模式，高出在这些波长下测量到的云层和雾霾中的风。如果这种新喷流的强度与平流层的振荡模式有关，我们可能会预计喷流在未来两到四年内会有很大变化。在未来几年里检验这一理论将是非常令人兴奋的。"

韦伯望远镜和哈勃太空望远镜测量到的风速细节（单位：米/秒）。图片来源：M.H. Wong，加州大学伯克利分校；R. Hueso，巴斯克大学；NASA；ESA；CSA；STScI；I. de Pater，加州大学伯克利分校；T. Fouchet，巴黎天文台；L. Fletcher，莱斯特大学

了解木星的带状喷流

Hueso 指出，喷流是木星和土星大气层的主要特征之一。这些喷流与纬度完全一致，因此被称为带状喷流。这些带状排列是行星快速自转的结果（木星和土星的自转周期都约为 10 小时），这导致了科里奥利力和纬度压力梯度之间的平衡。

在木星和土星上，喷流在时间上大多是稳定的，在数年或数十年的时间里只观察到云层的微小变化。

Wong说："对我来说，令人兴奋的是，在JWST之前，没有人想到会有这种狭窄的高速喷流。我们知道土星上有这样一个狭窄的喷流，因此在木星上发现类似的特征可以对这两颗巨行星进行新的比较研究，即使木星喷流的形成www.196nk.cn机制有所不同。"

长期以来，包括 de Pater 和 Wong 在内的天文学家利用地面和天基望远镜对木星进行了微波、红外、可见光和紫外线波长的观测，以研究木星大气层的低层和深层，那里存在着巨大的风暴和氨冰云。韦伯望远镜的近红外波段比以前更远，对木星云顶上方约15到30英里（25到50公里）的高空大气层非常敏感。

因此，虽然在早期的近红外图像中，这些高空雾霾通常看起来很模糊，但随着赤道区域亮度的增强，韦伯望远镜可以分辨出明亮雾霾带中更精细的细节。