木星具有太阳系中一些最显着的大气特征。这颗行星上的大红斑大到足以包围地球，几乎与我们称之为家园的星球上的一些河流和山脉一样出名。
然而，就像地球一样，木星也在不断变化，关于这颗行星我们还有很多东西需要了解。美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜正在解开其中的一些谜团，揭示木星我们以前从未见过的新特征，包括在木星赤道上空高速飞行的高速喷气机。
虽然急流不像木星的其他一些特征那样在视觉上明显或令人惊叹，但它使研究人员能够深入了解木星大气层如何相互作用，以及韦伯未来将如何帮助这些研究。
美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在木星大气层中发现了一个前所未见的新特征。这股高速喷射流的宽度超过3,000英里(4,800公里)，位于木星赤道上空的主云层上方。这架喷流的发现让人们深入了解木星著名的湍流大气层如何相互作用，以及韦伯如何独特地跟踪这些特征。
“这让我们非常惊讶，”西班牙毕尔巴鄂巴斯克大学的里卡多·韦索(RicardoHueso)说，他是描述研究结果的论文的主要作者。“我们一直在木星大气层中看到的模糊薄雾现在看起来像清晰的特征，我们可以随着木星的快速旋转进行追踪。”
研究小组分析了韦伯NIRCam(近红外相机)在2022年7月捕获的数据。早期发布科学计划由加州大学伯克利分校的ImkedePater和巴黎天文台的ThierryFouchet共同领导，旨在使用四种不同的滤镜拍摄相隔10小时或木星一天的木星图像，每种滤镜都能够独特地检测木星大气层不同高度的小特征的变化。
德佩特指出：“尽管各种地面望远镜、美国宇航局朱诺号和卡西尼号等航天器以及美国宇航局哈勃太空望远镜都观察到了木星系统不断变化的天气模式，但韦伯已经提供了有关木星环、卫星及其大气层的新发现。”。
虽然木星在很多方面与地球不同——木星是一颗气态巨行星，而地球是一个岩石质的温带世界——但两颗行星都有分层的大气层。这些其他任务观测到的红外线、可见光、射电和紫外线波长探测到了地球大气层的较低、较深层——那里存在着巨大的风暴和氨冰云。
天文学家使用美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了一股高速喷射流在主云层上方的木星赤道上空行进。这架喷气式飞机的飞行速度为每小时320英里(每小时515公里)。它位于木星平流层低层，海拔约25英里(40公里)，紧邻各层边界的对流层薄雾之上。木星有一个分层的大气层，这张插图显示了韦伯如何独特地能够从比以前更高的高度层收集信息。科学家们能够使用韦伯来识别木星大气层不同层的风速，以便隔离高速喷射流。对木星的观测是在三个不同的过滤器中间隔10小时或一个木星日进行的，每个过滤器都能够独特地检测木星大气层不同高度的小特征的变化。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI、RicardoHueso(UPV)、ImkedePater(加州大学伯克利分校)、ThierryFouchet(巴黎天文台)、LeighFletcher(莱斯特大学)、MichaelH.Wong(加州大学伯克利分校)、插图：安迪·詹姆斯(STScI)
另一方面，韦伯的近红外视野比以前更远，对木星云顶上方约15-30英里(25-50公里)的高层大气层很敏感。在近红外成像中，高空薄雾通常显得模糊，赤道地区的亮度增强。借助韦伯，可以在明亮、模糊的波段内解析出更精细的细节。
新发现的急流的飞行速度约为每小时320英里(515公里)，是地球上5级飓风持续风速的两倍。它位于云层上方约25英里(40公里)处，位于木星的平流层下部。
通过将韦伯在高海拔观测到的风与哈勃在更深层观测到的风进行比较，研究小组可以测量风随高度变化的速度以及产生风切变的速度。
虽然韦伯精致的分辨率和波长覆盖范围允许检测用于跟踪喷流的小云特征，但韦伯观测一天后哈勃进行的补充观测对于确定木星赤道大气的基本状态和观察木星赤道大气的发展也至关重要。木星赤道的对流风暴与喷流无关。
“我们知道韦伯和哈勃的不同波长将揭示风暴云的三维结构，但我们也能够利用数据的时间来了解风暴发展的速度，”英国大学的团队成员MichaelWong补充道。加利福尼亚州伯克利分校，他领导了相关的哈勃观测。
研究人员期待着韦伯对木星进行更多观测，以确定喷气机的速度和高度是否随时间变化。
英国莱斯特大学的团队成员LeighFletcher解释说：“木星的赤道平流层具有复杂但可重复的风和温度模式，高于在这些波长下测量的云层和雾霾中的风。”“如果这种新型喷流的强度与这种振荡的平流层模式有关，我们可能预计喷流在未来2到4年内会发生很大变化——在未来几年测试这一理论将非常令人兴奋。”
“令我惊讶的是，经过多年从众多天文台跟踪木星的云层和风，我们仍然有更多关于木星的信息需要了解，并且像这架喷气式飞机这样的特征可以一直隐藏在视野中，直到2022年拍摄这些新的NIRCam图像，”继续说道弗莱彻。