詹姆斯-韦伯太空望远镜在木星大气层中发现了以前从未见过的喷流。在土星上也观测到了类似的现象，两者可能都与各自大气层中的温度变化有关。高速喷流是许多行星大气层的共同特征。在地球上，喷射流形成于不同的纬度，并在地球周围蜿蜒，改变纬度，在距离地表 10 多公里的高度时，速度接近每小时 400 公里。

在巨行星木星和土星上，喷流是大气层的主要特征之一；它们与平行线完全一致，被称为带状喷流。在木星上，这些喷流在不同纬度的方向上交替变化，最大速度接近 500 公里/小时。

这张木星图像来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam），以红外光显示了这颗宏伟行星的惊人细节。在这张图片中，亮度表示高度。无数明亮的白色"斑点"和"条纹"很可能是高空对流风暴凝结的云顶。极光在本图中显示为红色，延伸至地球南北两极的高空。相比之下，赤道以北的深色带状区域几乎没有云层覆盖。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI、Ricardo Hueso（UPV）、Imke de Pater（加州大学伯克利分校）、Thierry Fouchet（巴黎天文台）、Leigh Fletcher（莱斯特大学）、Michael H. Wong（加州大学伯克利分校）、Joseph DePasquale（STScI）

由 JWST 获得的木星图像（左）假彩色成分。(中）以对上部云层敏感的波长获得的图像。(右）以对下部云层敏感的波长获得的图像。资料来源：NASA/ESA/CSA 和木星早期发布科学小组。处理： 里卡多-胡索（UPV/EHU）

2022 年 7 月 27 日，詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）观测了木星大气层，这是巴斯克大学行星科学组（UPV/EHU）研究人员参与的国际"早期科学"计划的一部分。毕尔巴鄂工程学院讲师里卡多-胡索（Ricardo Hueso）设计并领导了对JWST获取的木星图像序列的分析。

现在发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）杂志[1]上的数据分析显示，在木星大气层中发现了一股喷流，而这股喷流几十年来一直未被注意到。毕尔巴鄂工程学院讲师奥古斯丁-桑切斯-拉韦加（Agustín Sánchez-Lavega）和阿拉德-安图纳诺-马丁（Arrate Antuñano-Martín）也参与了这一发现。

通过可见光波长（白色轮廓）和研究中使用的不同滤光片（图中标注的彩色线条）观测到的木星上的带状风的结构。背景图片是对上层云敏感的 JWST 图像的组合。左侧面板： 带状风的总体结构。右侧板块： 赤道区域，云层上部观测到新的喷流。资料来源：NASA/ESA/CSA 和木星早期发布科学团队

由于木星对于 JWST 来说是一个非常明亮的目标（其集光面积是哈勃太空望远镜的 6.3 倍），因此图像是在大部分光线都被大气中的气体吸收的波长下获取的。因此，观测的重点是木星最暗的波长。这也意味着，在许多这些波长上，木星从未被观测到所需的质量，无法解析其大气层中天气系统的细节。

得益于 JWST 的功能，我们可以获得木星天气系统的三维视图：在这些图像中，较高的云层显得明亮，而较深的云层则显示为黑暗区域。JWST 的观测还旨在通过拍摄两组相距行星自转一周的图像来测量大气的运动，从而能够对云层的运动进行详细研究。

从左到右 奥古斯丁-桑切斯-拉维加、里卡多-韦索和 Arrate Antuñano Martín。图片来源：UPV/EHU

JWST 图像显示，覆盖赤道的云层中发生的运动与在较低云层中观测到的运动截然不同。这些云层非常微弱，从地球上甚至通过不同的太空任务获得的观测数据都无法看到它们的细节。然而，JWST 的详细图像显示，在这些云层中，风速达到每小时 500 公里，而在 30 公里以下的较低云层中，风速只有每小时 250 公里。

这项发表在《自然-天文学》上的研究将木星的新喷流与气体巨行星土星的赤道喷流结构进行了比较。2009 年，UPV/EHU 行星科学小组在土星上发现了一种风结构，与现在木星上发现的风结构非常相似，而土星上的风结构则是通过美国宇航局卡西尼太空探测器的观测发现的。在木星和土星上，升高的赤道喷流可能与这两颗行星大气层中每隔几年周期性发生的全球温度变化有关，但人们认为这种变化在平流层的高度仅限于新赤道喷流水平以上 30-150 千米的高度。如果新的木星喷流与高层大气中的这些温度振荡有关，那么赤道喷流在木星和土星上的强度应该是可变的，而且在比现有大气模型所能解释的更深的层次上也是如此。这些令人入迷的现象发生在木星和土星的对流层顶附近，而这里正是由于科里奥利力的消退作用而导致大气动力学发生变化的地方，也是大气的热特性发生巨大变化的地方。未来 JWST 对木星和土星的观测可能会为这些现象带来新的启示。