地基观测与朱诺号 JIRAM 在 5 $\mu$m 处观测到的木星中尺度波

我们利用 2016-17 年甚大望远镜上 VISIR 仪器和双子星天文台 NIRI 仪器的“幸运成像”观测活动，结合朱诺号前七个轨道上 JIRAM 仪器的 M 波段成像，刻画了木星北赤道带（NEB）中尺度波模式的起源与演化，该波首次在 5 $\mu$m 处被探测到。该波结构紧凑，经向波长（$1.1-1.4^\circ$，波长 1,300-1,600 km，波数 260-330）随时间稳定，波峰主要沿南北方向排列于 $14$ 至 $17^\circ$N（行星地理纬度）之间。这些波最初在 NEB 中 $16^\circ$N 处气旋正西的小范围（$10^\circ$ 经度）波包中被识别，但随时间扩展至更宽的经度范围。该波在 5 $\mu$m 处约 210 K 背景上表现出 7-10 K 的亮温振幅。NEB 的热结构允许惯性重力波和重力波存在。尽管在 5 $\mu$m 处被探测到，这并不一定意味着波位于深处，上层对流层近 400-800 mbar 的气溶胶层可能呈现重力波模式，调制可见光反射率并衰减来自更深层次的 5-$\mu$m 辐射。强烈的裂流活动似乎会破坏该模式，其可在数周时间尺度上发生变化。NEB 在 2016-17 年经历了新的扩张与收缩事件，并伴有气旋-反气旋形成，这或许解释了为何中尺度波模式在 2017 年比以往更为明显。