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木星是太阳系体积和质量都最大的行星 ， 表面被浓密的大气层所覆盖 。 为了探测太阳系内这个最巨大、最具特点的行星 ， 从上世纪70年代开始 ， 美国先后向木星发射了诸多探测器（包括路过的深空探测器） ， 用以近距离地观察和分析木星的结构、气体组成、磁场状态以及卫星状况等 。 这些探测器包括先锋10号、旅行者1号和2号、伽利略号、惠更斯号、新视野号等 ， 传回了大量珍贵的图像和数据 。 2011年 ， 美国又发射了专门探测木星及其卫星的朱诺号探测器 。
在罗马神话中 ， 众神之王朱庇特为了隐藏自己的本性 ， 将自己笼罩在云雾之中 ， 但是他的妻子朱诺女神 ， 却能够透过云雾窥探他的举动行为和本来面目 。 因此 ， 2011年发射的探测器冠以“朱诺”之名 ， 就是想通过这颗探测器 ， 来突破木星“设置”的浓密大气层这道屏障 ， 来寻找其起源和演化的线索 。
通过以上探测器特别是朱诺号的探测活动 ， 人们更加精准地了解到木星的体积、半径和质量 ， 也知道了木星大气层的主要成分是氢气和氦气 ， 其中氢气占比高达90%以上 ， 另外还有少量的甲烷、水蒸气、氨气、乙烷、硫化氢、氧气等 。 除此之外 ， 人们对木星的结构也有了初步的认知 ， 在浓密的大气层下 ， 受高压影响 ， 分布着一层液态氢层 ， 而内核区则是温度高达3万摄氏度、4000万个标准大气压的状态 ， 组成物质可能是硅酸盐、铁、镍等组成的混合体 。
木星的“大红斑”是木星另外一个显著的特点 ， 在17世纪时 ， 人们就用望远镜观察到了这个木星表面奇特的景观 。 而通过朱诺号的近距离观察 ， 对大红斑又有了新的了解 。 其直径可达2.5万公里 ， 并排可以容纳2个地球 ， 每6个地球日大红斑就逆时针转动一圈 。
科学家推测 ， 大红斑是木星上一个巨大的气旋结构 ， 之所以在很长时间里一直存在 ， 原因很有可能是它有着独特的能量补充机制 。 由于木星的内核仍然非常活跃 ， 而且蕴藏的能量十分巨大 ， 所以无时无刻不以微波的形式将内部热量散发出去 ， 由于行星的温度随着深度的增加而升高 ， 这些辐射的频率在靠近木星表面的地方会更高 。 随着大红斑内大气物质的剧烈垂直运动 ， 在此过程中接受来自周围气体流动形成的能量 ， 并且能保持能量平衡的状态 。
【木星的大红斑可以并排装下2个地球，它到底有多深呢？】那么 ， 作为一个比两个地球还宽的大红斑 ， 观测到数百年来一直在剧烈地“翻腾” ， 它到底有多深呢？这个问题其实也是长期以来天文学家们非常感兴趣的领域 ， 而且主流观点认为它的深度应该与木星最外层－大气层的厚度差不多（上万公里） 。 不过 ， 近期 ， 有研究团队通过应用微波观测和重力测量相结合的方式 ， 初步推测出了它的深度 ， 结果非常出乎人们的意料 。
之前发射的朱诺号探测器 ， 配备了一种专门用于测量微波强度的设备 ， 即微波辐射计 ， 这种设备可以通过6个不同的频率 ， 来调谐到木星的微波传输 ， 而每个值都对应着不同的深度 。 研究团队就是通过这个微波辐射计测量出的数值 ， 创建了木星表面大气层的热图 ， 然后从这个热图中寻找不同高度下倾向于圆形的特征 ， 最终达到探测气体漩涡深度的目的 。
通过相关操作和分析 ， 研究团队以大红斑为研究对象 ， 发现大红斑的根部 ， 只延伸到云层下方240公里处 ， 再深的话微波辐射计就探测不到了 。 这个数值与之前科学家们认为的大相径庭 。
为了进一步探索 ， 研究人员利用了另外一种方法 ， 即研究木星重力场的扭曲特征 ， 这种扭曲效应对朱诺号也会产生一定的影响 ， 从而改变其速度和航向 。 从朱诺号传回的数据 ， 是通过特定频率的无线电信号发回地球的 ， 而朱诺号运行轨道的轻微改变 ， 也会对这些无线电信号产生影响 。 正是通过这个微弱的变化 ， 研究团队精确测量出了木星表面的引力场和大红斑漩涡的延伸深度 。
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