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这些顶部云层的厚度大约为10千米,在它们的下方,“空气”
可能会再次变得纯净。
计算表明,在木星最上端云层下方大约30千米处,应该有由硫化氢铵(NH4HS)组成的第二层云;在第二层云下方大约20千米处,应该有由水(顶部是冰,下面是液滴)组成的第三层云。
伽利略号探测器在合适的深度发现了可能的硫化氢铵云,但没有发现任何水冰云。
有人说这是因为模型本身有误,也有人说,这是因为水冰云是不连续的,探测器刚好从水冰云的缝隙中穿了过去,因此没观测到水冰云。
同样的分层也可能出现在土星上,但由于土星的重力较小,云层之间的距离大约是木星云层的3倍。
在天王星和海王星的甲烷云之下,也可能有含氨云。
表6 巨行星大气中检测到的气体
*显示了每种气体在不同巨行星大气中所占的比例
木星氨云顶部的大气压力是地球海平面大气压力的2~3倍。
在其他巨行星上,云层顶部的压力接近地球海平面的大气压力。
大气环流
即使只是通过小型望远镜,我们也能在木星上看到平行于赤道的全球云带。
在其他巨行星上,这一特征不那么明显。
来自太阳的热量一定在这种大气环流中扮演着某种角色,影响了气态巨行星大气的可见部分。
但木星的大气环流似乎主要是由内部热驱动的,并且是由木星的快速旋转控制的。
传统上,暗带被称为“带(belt)”
,中间的亮带则被称为“区(zone)”
。
图17显示了木星上主要带和区的名称。
由于我们没有固体表面作为参照系,所以在测量巨行星上的风速时,要参照巨行星自身的平均自转速度。
在木星上,云层顶部的风以每秒130米的速度向东吹过大部分赤道带。
北赤道带和南赤道带与赤道区的相邻边缘都有这种运动,但风速随着与赤道之间距离的增大而减小,并最终发生逆转,直到到达热带地区,风向在热带地区再次发生逆转。
以此类推,每条带和区之间的风向反复逆转,直到极地地区。
在木星的很多区,大气主要是上升的,这会导致氨云在高处凝结,使那里显得很明亮。
相反,在木星的带,大部分大气在下沉,这会把云顶拉得更低,使它们看起来更暗。
但在木星上已经发现了这种模式的局部例外,并且上升的区和下沉的带的一般规律在其他巨行星上几乎不存在,因为其他巨行星上的大气环流更难理解。
影响区和带能见度的一个复杂因素是,人们对会给云层添加颜色的微量化合物的性质和丰富程度知之甚少。
这些微量化合物被预测是光化学反应的结果。
木星大气的各种黄色和红色可能是由硫(S,从硫化氢或氨硫化氢中光化学释放)、磷(P,从亚磷酸中释放)或肼(N2H4,从氨中光化学释放)造成的。
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