2020年，一组科学家提出了一个解释木星上层大气怪异不一致现象的理论。他们建议，在气体巨星上的强烈雷暴天气中，冰封的“木球”会降落。然而，当时这种充满氨气的冰沙冰雹的想法似乎过于奇异，因此他们在接下来的几年里试图证明这一理论是错误的。
然而，木星的木球无法被否认。最新研究证实，这种奇特现象不仅存在，可能也在整个太阳系的气态行星上发生。
近期在《科学进展》期刊上报道的研究中，加利福尼亚大学伯克利分校的行星科学家确认，在木星上遭遇强烈闪电的同时，确实会发生木球风暴。这些木球是由氨和水的混合物构成的滑腻球体，外壳是水冰，能够将氨输送到木星的更深层，从而重新混合其大气。
加利福尼亚大学伯克利分校的研究生克里斯·莫克尔和天文学教授伊梅克·德·帕特尔共同撰写了这项目前正在同行评审中的研究。他们承认，起初认为这个理论太过复杂，难以成立。莫克尔在一份声明中表示：“伊梅克和我都曾想，‘这世上绝对不可能是真的。’这么多因素必须聚集在一起，才能解释这一现象，简直太奇异了。我花了三年时间试图证明这个理论错误。但我无法证明它是错误的。”
木星以其暴风天气而闻名，包括气旋、反气旋、大风暴以及包围整个行星的富氨气羽流。该行星的大气主要由氢和氦气构成，少量含有氨和水。
根据新研究，木星动荡的大气中的剧烈风暴正在产生这些木球和浅层闪电。这些木球是在位于木星云层顶部下方约40英里（64公里）深的雷暴云中形成的。这些雷暴云将水冰带到极高的高度，有时甚至超出了可见云层的一部分。当水冰到达顶部时，氨起到抗冻剂的作用，融化冰层并与其结合，最终形成一种滑腻的氨水液体，然后被水冰包裹，从而产生木球。
木球的概念最初是作为解释木星大气中氨缺失这一长久以来的神秘现象而提出的。根据论文，木球通过大气上升，直到变得太重且再次下降，最终蒸发。在此过程中，木球将氨和水从上层大气重新分布到云层深处，形成在木星的无线电观察中可见的氨稀缺区域。
“从某种程度上讲，这是一种怪异的系统，从云层深处触发，最终到达大气顶部，然后深深沉入行星内部，”莫克尔说。这导致云层顶端的化学成分未必能反映木星大气更深处的成分。
研究人员制作了木星上层大气的首个三维可视化，证实了木球确实存在。实际上，这些滑腻的冰雹风暴可能在其他巨型行星如土星、天王星和海王星上也存在。
研究人员利用朱诺号航天器的微波探测器、大型射电望远镜以及哈勃太空望远镜的观察数据，探测了木星的天气深度及其影响。三维可视化显示，尽管木星上大多数天气系统都发生在可见云层下方约6到12英里（10到20公里）的地方，但其他一些天气事件则深入木星的平流层。“每次你观察木星时，看到的主要只是表层，”莫克尔说，“它是浅层的，但有些事情——涡旋和这些大风暴——可以穿透更深。”
研究结论指出，木星上层的浅层天气事件无法解释木星大气深处的氨稀缺现象。相反，大规模事件（如气柱和涡旋）与小规模现象（如木球冰雹风暴）之间的相互作用，可能导致木星大气中氨的消耗。
发送到木星及其他远离太阳系行星的任务只能看到上层大气，而这一层“实际上很不代表行星内部的情况，”莫克尔说。“这些湍急的云层顶部会让你相信，大气是良好混合的，”他补充说。“如果你从顶部观察，你会看到它在沸腾，就会假设整个锅都是在沸腾的。但这些发现表明，即使顶部看起来沸腾，但下面的层实际上非常平稳而迟缓。
图片源于：https://gizmodo.com/jupiter-is-getting-slammed-by-ammonia-slushees-scientists-confirm-2000589796
