近日，一名天文愛好者與專業(yè)的天文學(xué)家攜手，在對木星進行常規(guī)觀測時，揭開了這顆氣態(tài)巨行星云層組成的神秘面紗，顛覆了長久以來的科學(xué)認知。
長久以來，科學(xué)家們普遍認為，木星那標志性的云層是由氨冰顆粒構(gòu)成的。然而，天文愛好者Steve Hill利用一臺普通的市售望遠鏡和特定的濾鏡，對木星大氣中的氨含量進行了詳細測繪，得出的數(shù)據(jù)卻與現(xiàn)有的理論模型大相徑庭。這一發(fā)現(xiàn)意味著，構(gòu)成木星云層圖案的物質(zhì)可能并非人們一直認為的氨冰。
木星的大氣主要由氫和氦組成，同時也含有少量的氨、甲烷和水汽等氣體。這些微量成分在木星的不同高度上聚集，形成了令人驚嘆的視覺效果。由于氨傾向于向氣壓較低的地方集中，因此科學(xué)家們一直認為，木星可觀測云層的上部主要由氨冰顆粒構(gòu)成。
然而，Steve Hill采用了一種傳統(tǒng)的光譜分析方法，通過測量光譜中特定波長光的吸收程度，來估算氣體的濃度。他主要關(guān)注了可見光譜中619納米和647納米這兩個波段，這兩個波段分別與甲烷和氨相對應(yīng)。通過對比甲烷和氨的吸收線，Hill能夠高精度地計算和繪制出木星云層中氨的分布特點。
令人驚訝的是，Hill發(fā)現(xiàn)氨冰晶體反射的陽光主要來自于氣壓和溫度都較高的區(qū)域，而根據(jù)理論預(yù)測，氨應(yīng)該集中在氣壓較低的地方。具體來說，理論上氨應(yīng)該集中在氣壓大約為0.7巴的區(qū)域，而實際上氨卻集中在氣壓2至3巴的區(qū)域。這一發(fā)現(xiàn)表明，氨冰并非木星云層的主要成分。
那么，構(gòu)成木星云層的究竟是什么呢？研究人員推測，可能是氫硫化銨晶體，或者是木星大氣中復(fù)雜光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的霧霾顆粒。木星云層的色彩特征表明，它可能并非由純冰組成，而是某種奇異的水氨混合物。然而，這種混合物的確切成分仍然是一個未解之謎。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，木星大氣層中正在進行大量復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)。在大多數(shù)情況下，氨在上升到云層頂部的過程中，會因為受到陽光照射而被分解破壞。因此，木星大氣中純氨晶體可能非常稀少，僅在某些對流極強的小范圍內(nèi)存在。
為了驗證Hill的觀測結(jié)果，研究人員還將他的數(shù)據(jù)與歐洲南方天文臺甚大望遠鏡陣列和朱諾探測器的數(shù)據(jù)進行了比較，結(jié)果證實了Hill的發(fā)現(xiàn)。盡管如此，仍有一些限制需要克服，以進一步完善對木星云層組成的認知。
