基于射电波长观测的木星云下大气波与动力学
地球与行星天体物理
2017-01-23 v2
摘要
2015年2月，我们利用卡尔·G·詹斯基甚大天线阵(VLA)在波长约2厘米处观测了木星。这些频率主要对氨丰度的变化敏感，探查了木星大气中约0.5-2.0巴的压力范围，即位于可见云幕下方（其基底约在0.7巴处）。观测数据被投影为圆柱坐标图，赤道处空间分辨率约为1500公里。我们对数据中的大气波进行了检查，观察到10°N附近有一显著的射电热点亮带，可能与同一赤道波相关，该波与5微米热点相关。我们对整个图进行了被动示踪功率谱波分析。功率谱分析表明，我们观测所采样的大气层（不包括北赤道带区域）处于二维湍流状态，其动力学主要由浅水方程控制。大红斑也非常显著，并具有明显的经向不对称性，我们将其及附近风暴与光学图像进行了比较。我们发现经向射电剖面具有全球性的南北半球差异，并将其与光学强度带状结构和特定纬度区域的纬向风剖面的剪切带相关联。观测前后拍摄的业余光学图像补充了射电波长图，以研究木星大气赤道区域的动力学。我们发现2厘米处的两个射电热点与北赤道带中的光学羽流吻合良好，进一步揭示它们并非与光学暗斑相关的同一5微米热点特征（这些暗斑位于相邻羽流之间）。本分析利用了VLA的升级灵敏度，并探索了研究气态巨行星（尤其是上层云以下大气层动力学）的可能性。
引用
@article{arxiv.1701.03484,
title = {Atmospheric waves and dynamics beneath Jupiter's clouds from radiowavelength observations},
author = {Richard Cosentino and Bryan Butler and Bob Sault and Raul Morales-Juberias and Amy Simon and Imke de Pater},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03484},
year = {2017}
}
备注
10 Figures, 3 Tables