韦伯望远镜首次发现了木星上的一个神秘的气流，正在高速移动
木星是我们太阳系中一个神秘而多变的行星。它有着令人惊叹的大气特征，其中最著名的就是巨大的红斑，这是一个风暴系统，它的直径比地球还要大，几乎人人都知道。但是，木星并不是一成不变的，它还有许多我们不了解的地方。美国宇航局的詹姆斯·韦伯空间望远镜就揭示了其中一些奥秘，它发现了木星上一个从未见过的新特征，那就是位于赤道区域的高速气流。这股气流虽然没有红斑那么显眼，但它让我们能够更深入地理解木星大气层之间是如何相互作用的，以及韦伯望远镜在未来将如何帮助我们进行这类研究。
木星是一个气态巨行星，它的直径是地球的11倍，它的质量是地球的318倍。如果把木星放在一个大秤上，地球就像是一颗小小的绿豆。木星没有固体表面，它主要由氢和氦组成。木星自转速度非常快，一天只有10个小时左右。这使得木星上形成了强烈的风暴和漩涡，比如红斑。
红斑是一个持续了几百年的巨大风暴系统，它位于木星南半球。它的直径约为1.4万公里，足以容纳三个地球。红斑的颜色可能与木星大气中含有的硫和磷有关。红斑周围有强大的风暴带和喷射气流，它们以每小时400公里左右的速度旋转。
喷射气流是一种高速移动的空气流，它们通常在不同温度或压力的空气层之间形成。喷射气流可以影响天气和飞行器的运行。在地球上，喷射气流主要出现在对流层顶部，也就是我们生活的大气层最高处。在那里，温度急剧下降，并且与平流层相接触。平流层是对流层之上的一层大气层，在那里温度随高度增加而增加。
在木星上，喷射气流也存在于对流层和平流层之间，但是有一个很大的不同：木星上有一股位于赤道区域的高速气流横贯在主云层之上。这股气流以每小时约320英里（515公里）的速度移动，是地球上5级飓风速度的两倍。它位于木星较低的平流层，比云层高25英里（40公里）。这股气流就像是一个巨大的风车，在木星赤道上方旋转。如果你站在那里，你会被吹得飞起来。
这股气流是由美国宇航局的詹姆斯·韦伯空间望远镜首次发现的。韦伯望远镜是一台超级强大的望远镜，它可以观测到近红外光谱。近红外光谱是一种肉眼看不见的光线，但它可以穿透木星云层上方的雾气，让我们看到更高层次的大气现象。在2022年7月，韦伯望远镜拍摄了一系列木星的照片，并用四种不同颜色的滤镜来分别显示不同高度的大气特征。通过分析这些数据，研究人员发现了这个惊人的发现。
“这完全出乎我们的意料”，西班牙毕尔巴鄂巴斯克大区大学的里卡多·韦索说，他是描述这一发现的论文的主要作者，“我们一直以为木星大气里只有模糊雾和云层，但现在看来，在云层和雾之上还有清晰可见的特征，而且它们可能与行星快速自转有关。”
为了验证这个发现，并且了解这股气流与其他大气层之间的关系，研究人员还利用了哈勃空间望远镜在韦伯望远镜观测后进行的补充观测。哈勃空间望远镜可以观测到可见光和紫外光谱，它可以显示出更深层次区域——那里有巨大的风暴和氨冰云。通过比较两台望远镜在不同波段观测到的风速，研究人员可以测量风速随高度变化的程度，以及产生的风切变。
“虽然各种地面望远镜和航天器如朱诺号、卡西尼号,以及哈勃空间望远镜观测到木星系统不断变化的天气模式，”加州大学伯克利分校的艾姆克·德帕特尔说，他是这个早期科学计划的共同领导者，“但韦伯给我们带来了关于木星环、卫星及其大气的新的发现。”
研究人员期待与韦伯望远镜进行更多观测，以确定这股气流的速度和高度是否会随时间变化。英国莱斯特大学的莱格·弗莱彻说：“木星在赤道平流层有一个复杂但可重复的风和温度模式，在这些波段测量的云层和雾的上方。如果这种新的气流与这种同温层振荡模式有关，我们可能会认为在未来2-4年内，气流的强度会有很大变化——在未来几年内验证这种假说将令人非常兴奋。”
弗莱彻继续说：“令人惊讶的是，在多年来从各个观测平台追踪木星的云层和风向后，我们仍需要学习更多关于木星的知识，像这样的功能在2022年拍摄这些新的尼尔卡姆图像之前，仍能隐藏在我们视野之外。”
通过韦伯望远镜和哈勃空间望远镜的联合观测，我们对木星赤道区域的大气现象有了更深入的了解。这种新发现的高速气流可能与木星快速自转和同温层振荡有关，它也可能会随着时间而变化。这些变化将为我们揭示木星大气层之间的相互作用和动力学机制提供更多线索。韦伯望远镜将继续观测木星和其他太阳系天体，让我们能够探索更多宇宙的奥秘。