近日，一項關于木星大氣層的突破性發(fā)現(xiàn)震撼了科學界?？茖W家們證實，木星上存在一種前所未見的奇特現(xiàn)象——氨冰雹（被形象地稱為“冰沙球”）暴雨。這一發(fā)現(xiàn)不僅解答了木星大氣層中氨分布不均的長期謎團，還為研究其他氣態(tài)行星提供了新的視角。
早在幾年前，科學家們就提出了一個大膽的理論：在木星的強烈雷暴期間，會形成被冰包裹的“冰沙球”，這些球體從高空墜落，導致氨在大氣層中的不均勻分布。然而，由于這一理論聽起來過于離奇，科學家們花費了數(shù)年時間試圖推翻它。
但令人驚訝的是，加州大學伯克利分校（UC Berkeley）的行星科學家在最新研究中證實，這一奇特現(xiàn)象確實存在。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，外層包裹著堅硬的水冰外殼。它們在木星大氣層中上下移動，將氨從高層大氣帶到深層，從而改變了大氣層的化學成分。
研究的主要作者，加州大學伯克利分校的研究生克里斯·莫克爾（Chris Moeckel）和天文學教授伊姆克·德·帕特（Imke de Pater）表示，他們最初對這一理論持懷疑態(tài)度。莫克爾說：“我們花了整整三年時間試圖證明這個理論是錯誤的，但最終未能如愿。”
木星以其極端天氣而聞名，包括氣旋、反氣旋、大型風暴以及富含氨的羽流。其大氣層主要由氫氣和氦氣組成，同時也含有少量的氨和水。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的海拔，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，與水結合形成氨水混合物，隨后被水冰包裹，形成“冰沙球”。
為了驗證這一發(fā)現(xiàn)，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鏡的觀測數(shù)據，首次創(chuàng)建了木星大氣層的3D可視化模型。這一模型不僅證實了“冰沙球”的存在，還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。
研究還發(fā)現(xiàn)，木星上大部分天氣系統(tǒng)相對較淺，發(fā)生在可見云層下方約10到20公里范圍內。然而，一些大型風暴和渦旋可以深入木星平流層。莫克爾指出：“雖然每次觀察木星時，我們看到的只是表面現(xiàn)象，但一些大型風暴和渦旋能夠穿透到深層?！?/p>
這項研究不僅揭示了木星大氣層中氨分布不均的原因，還展示了氣態(tài)行星大氣層的復雜性。莫克爾強調，通常只能觀測到這些行星的高層大氣，但這并不能反映行星內部的真實情況。他說：“木星的湍流云頂可能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>
隨著這一突破性發(fā)現(xiàn)的公布，科學家們對木星及其他氣態(tài)行星的探索將翻開新的篇章。這一發(fā)現(xiàn)不僅為理解這些行星的內部結構和大氣動態(tài)提供了新的視角，還為未來的研究奠定了堅實的基礎。
