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利用平流層紅外天文觀測臺（SOFIA），行星科學(xué)家在 2018 年的 8 月至 2019 年的 7 月期間對木星中的大氣循環(huán)進行了觀測，這也是首次在北方冬季展開觀測活動。 在本次活動中，科學(xué)家特別研究了氫氣。氫分子--H2--可以以兩種不同的方式排列，分別為正氫（ortho-hydrogen）和仲氫（para-hydrogen）。

這兩種排列方式具有不同的能量，因此確定正氫和仲氫的比例可以告訴天文學(xué)家關(guān)于整體溫度的情況。

研究人員觀察了木星主云層上方高度的仲氫和正氫的濃度。他們發(fā)現(xiàn)，在赤道周圍，溫暖的氣體正在上升到木星大氣中。然而，在南北兩極，則發(fā)生了相反的情況：來自較高、較冷的大氣層的冷氣體正在向下移動。

這項研究近日發(fā)表在《Planetary Science》期刊上，主要作者 Imke de Pater 說：“這給人一種總體循環(huán)的感覺：在赤道上升，在兩極附近下沉”。

眾所周知，木星的北半球和南半球有一個不對稱的氣溶膠分布，所以它兩極之間的這種溫度不平衡很可能是其不對稱性的影響。

在研究木星的過程中，Pater 和她的同事們還看到了進入 SOFIA 視野的其他四個天體和收集的數(shù)據(jù)。木星的四個最大的衛(wèi)星，統(tǒng)稱為它的伽利略衛(wèi)星--木衛(wèi)二、歐羅巴、加尼美德和卡利斯托。

de Pater 說：“我們很驚訝，我們實際上捕捉到了所有四顆衛(wèi)星，并且可以確定它們的亮度溫度”。由于這個驚喜，該小組可以清楚地看到這些衛(wèi)星的溫度是如何隨著其地表下層的深度而降低。這些溫度變化最終可以用來確定衛(wèi)星內(nèi)部的組成、密度和其他屬性。