木星大气中持续旋转的特征性标志被贴切地称作大红斑(如图所示)。它大到足以将地球吞没。最新研究表明,木星大红斑可能从硫化物中获得了一些与其同样的颜色,而这些硫化物是在宇宙射线和紫外线辐射这颗行星云层中的常见物质时产生的。
这种化合物——硫化铵通常是一种晶莹剔透、没有颜色的固体。在木星大气层高处的常见条件下,它或者形成冰粒的核心,或者形成其他颗粒物上的结霜“涂层”。
有新研究发现,当硫化铵被高能宇宙射线——在此项研究中为加速到每秒约1.4万公里的质子——轰击时,它会分解成若干种化学“榴霰弹片”,包括带有负电荷的S3和S6离子。
研究人员表示,照射该物质的紫外线可能产生了相同的分解产物。他们对在实验室中轰击获得的物质进行了详细分析,发现这种混合物能强烈地吸收蓝色、紫色以及近紫外线波长的光线(300~500纳米),留下的则是相对较高比例的来自被反射光线中可见光谱中心和红端处的波长。科学家在即将出版的《国际太阳系研究杂志》上发表了这项研究成果。
由于研究在实验室中进行,其测量的吸收光谱无法同哈勃太空望远镜和其他仪器观测到的结果进行精确匹配,因此不排除诸如甲烷等其他大气成分吸收光线导致了大红斑现有颜色的可能性。研究人员表示,其他常见木星气体的测试可能有助于更好地重现天家实际观测到的波长分布。
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