木星电台：在灿烂的新光中看到巨型星球

时间：2021-09-07 17:52:03 来源：

用ALMA制作的木星无线电图像。亮带表示高温，暗带表示低温。暗带对应于木星上的区域，在可见波长处通常为白色。亮带对应于地球上的棕色带。这张图片包含10多个小时的数据，因此行星的旋转会抹平细节。

木星是我们太阳系中最大的行星。它也是无线电频率上最亮的星球。虽然射电天文学通常聚焦于更遥远的天体，例如星云和星系，但行星的射电天文学始于木星。

虽然我们太阳系中的其他行星都发出无线电光，但木星是迄今为止最亮的无线电。当太空中的带电粒子与木星的磁场相互作用时，它们会通过称为同步加速器辐射的过程发出无线电光。1955年，伯纳德·伯克（Bernard Burke）和肯尼斯·富兰克林（Kenneth Franklin）对木星进行了首次无线电观测。他们没想到会收到这样的信号，所以他们最初以为是农场主开车回家时的无线电噪声。但是随后的观察表明该信号起源于木星。

木星在ALMA无线电波中的平面图（上方）和哈勃太空望远镜的可见光平面图（下方）。在两个图像中都可以看到南赤道带的喷发。

除了同步辐射外，木星还由于热辐射而发出无线电光。这些微弱的辐射首先由甚大阵列（VLA）绘制。VLA的天线可以在广泛的配置中协同工作，以捕获模糊和高分辨率的无线电图像。

当VLA在2011年升级时，它极大地提高了其灵敏度和成像能力。2013年，VLA收集了木星大气的第一张无线电图像。它使我们能够凝视木星浓厚的气氛。在可见光下的观测受到木星云层的限制。但是无线电光更容易穿透这些云层。VLA的观测使我们看到了可见云下方100公里。他们捕获了红色大斑点的细节，以及木星云层中氨的上升和下降的细节。

木星的大红色斑点的VLA捕获的无线电图像（底部），与哈勃太空望远镜的可见光图像（顶部）相比。

最近，阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）也捕获了木星热辐射的更高分辨率的图像。ALMA的波长比VLA短。由于较短的波长更容易被木星大气吸收，因此ALMA的观测仅穿透木星云层以下约50公里。但是ALMA的高分辨率允许天文学家在大气层中绘制出氨气的三维图。这有助于我们了解在木星上引发风暴的机制。

木星的ALMA球形图，显示了木星云台下面的氨气分布。

随着无线电技术的发展，木星的射电天文变得越来越容易获得。仅使用适度的无线电设备，您便可以自己观察木星的无线电灯。NASA的Radio JOVE之类的项目鼓励学生和业余科学家观察木星和其他明亮无线电源的无线电发射。该项目向学生讲授射电天文学，并参与公民科学研究项目。

木星长期以来一直激发着人类仰望星空。从伽利略通过望远镜的第一眼到VLA和ALMA的射电阵列，各种波长的木星光都可以提供。

参考：

“利用无线电频谱成像观察木星的云层。” Imke de Pater，R.J。Sault，Bryan Butler，David DeBoer和Michael H.Wong，2016年6月3日，科学.DOI：
10.1126 / science.aaf2210

Imke de Pater，RJ Sault，Chris Moeckel，Arielle Moullet，Michael H. Wong，Charles Goullaud，David DeBoer，Bryan J. Butler，Gordon Bjoraker撰写的“木星的第一张ALMA毫米波地图，具有对流的多波长研究”马特·阿达姆科维奇，理查德·科森蒂诺，帕德雷格·唐纳利，利·弗莱彻，安萨马萨·卡萨巴，格伦·奥顿，约翰·H·罗杰斯，詹姆斯·辛克莱和埃里克·维拉德，2019年9月9日，《天文杂志》。
10.3847 / 1538-3881 / ab3643

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。