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基于 JWST/MIRI 的木星大红斑热力学结构与成分

地球与行星天体物理 2024-10-04 v1

摘要

木星大红斑(GRS)由詹姆斯·韦伯太空站(JWST)/中红外仪器(4.9-27.9 微米)于2022年7月和8月进行成像。这些观测与哈勃望远镜、JWST/NIRCam、Very Large Telescope/VISIR以及业余观察者的可视化和红外观测同步进行,提供了木星盘面上的空间和时间背景。利用NEMESIS软件获取的气候层温度结构揭示了GRS上方的一系列热点。这些热点可能是GRS诱导的波动活动的结果。在气象层中,温度结构被用于推导GRS涡旋的热力学风结构。这些风力仅在1200 mbar高度处与JWST/NIRCam独立确定的风场一致,这显著深于此前假设的深度。未在GRS中发现氨的增强,但观察到该区域的气溶胶和磷化氢浓度升高。观察到温度、氨、磷化氢和气溶胶结构中的北南不对称,这与GRS向北南方向倾斜相符。最后,捕捉到GRS西北方的一个小暴 storm,其显示出显著的磷化氢浓度增强,提示剧烈的对流。尽管如此,该区域未检测到氨冰。由于JWST的独特性,我们需要开发定制软件以解决数据校准中的挑战。这涉及推导“FLT-5”波长校准解方案,已集成到标准校准管道中。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.02468,
  title  = {The Thermal Structure and Composition of Jupiter's Great Red Spot From JWST/MIRI},
  author = {Jake Harkett and Leigh N. Fletcher and Oliver R. T. King and Michael T. Roman and Henrik Melin and Heidi B. Hammel and Ricardo Hueso and Agustín Sánchez-Lavega and Michael H. Wong and Stefanie N. Milam and Glenn S. Orton and Katherine de Kleer and Patrick G. J. Irwin and Imke de Pater and Thierry Fouchet and Pablo Rodríguez-Ovalle and Patrick M. Fry and Mark R. Showalter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.02468},
  year   = {2024}
}

备注

53 pages, 19 figures, 4 tables