研究揭示:业余天文学家如何观测木星天气

木星引人注目的外表源自其狂风暴雨般的大气层。旋转的云层环绕着这颗气态巨行星,其分布反映了该行星的天气情况。科学家们借助诸如智利的甚大望远镜(其在 20 世纪 90 年代的建造花费超过 3.3 亿欧元,折合 3.66 亿美元)之类的专业天文台,以及诸如朱诺轨道飞行器(一项 11.3 亿美元任务的一部分)之类的航天器来研究木星的气象,但他们缺少一些持续监测的能力。业余天文学家通过监测可见的云和风向,填补了这其中的一部分空白。

如今,在一篇发表于《地球与空间科学》的论文中,希尔及其同事指出,利用相对廉价的设备就能观测到木星天气的化学示踪剂,这或许能让业余天文学家为该行星状况的科学知识贡献更多。

地球的云以水为基础,而木星的最上层云层则不同,其被认为主要由氨冰组成;大气中氨的含量能够指示该行星的天气状况。氨在 647 纳米的波长处吸收红光。甲烷的丰度是固定的,这一点科学家们都很清楚,它在 619 纳米的波长处吸收橙光。

使用一台市场上有售、价格约为 4000 美元的望远镜,研究人员拍摄了木星的照片,并寻找在 647 纳米相对于 619 纳米吸收有所增加的斑点,这表明在那些位置氨的含量增多了。然后,他们就能利用这些吸收率的比值以及已知的、恒定不变的甲烷含量来计算氨的含量。

这项研究展示了氨的分布情况在从数周到数年的时间尺度上的变化情况,但科学家们需要更多的数据来理解这些变化意味着什么。作者们表示,他们希望业余天文学家能够使用这种方法来帮助收集和分享更多的数据,并且这种劳动力的增多能够实现对木星天气每周甚至每天的监测。