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摘要：木星云层颜色的主要怀疑是硫化氢铵，一种盐。现在他们已经研究了硫化氢铵在一系列剂量和温度下的变化，他们计划在实验中加入其他可能有助于大红斑着色的化合物。
木星的大红斑已经旋转了数百年，但其独特颜色的来源仍然是个谜。新的实验室实验正致力于产生这种颜色——以及在木星风暴云顶发现的其他颜色——在地球上，研究人员发现，辐射和温度在改变云层中某些透明物质的颜色方面起着关键作用。
木星云层颜色的主要怀疑是硫化氢铵，一种盐。它由电离的铵和二硫化氢形成，在地球上典型的大气条件和温度下迅速分解，使得研究它的性质成为一项挑战。
“模型预测硫化氢铵是[木星上]第三丰富的云成分，仅次于氨和水，”天体化学家马克·洛弗勒说在北亚利桑那大学，通过电子邮件告诉太空。洛弗勒与美国宇航局马里兰州戈达德航天飞行中心的化学家雷吉·哈德森（Reggie Hudson）同事合作，试图在实验室里重新创造木星云彩的颜色。[木星大红斑：图片中一个标志性的怪物风暴]
科学家们对硫化氢铵进行了大约200次实验，试图匹配大红斑的颜色。在用模拟宇宙射线撞击盐后，他们将其与美国宇航局哈勃太空望远镜的观测结果进行了比较。
“这项工作花了一点时间，因为在这种化合物上没有发表太多的文章，而且样本中似乎有很多东西，“洛弗勒说。”
“大红斑的大谜团”木星的大红斑，由旅行者1号探测器于1979年拍摄。（美国宇航局地球天文台）风速高达每小时400英里（644公里），木星的大红斑已经酝酿了至少150年。17世纪的天文学家发现木星上有一个模糊的特征，可能就是这个位置，但是科学家们不能确定它是同一个风暴。近年来，这场风暴已缩小到一个地球的宽度。此前，估计它有三个地球宽。同时，观测表明，斑点的颜色已经发生变化，表明其组成也可能发生变化。莱夫勒说，“KdSPE”“KdSPS”虽然存在于Jupiter大气中，但它不存在于气体中。相反，它必须浓缩成盐颗粒，与另一种物质混合或覆盖在另一种物质上。
本身就是一种透明无色的硫化氢铵。但在木星的云层中，盐并不是孤立存在的。宇宙射线，穿过太空的高能辐射，轰击着行星和它的云层。这些光线来自太阳系外，甚至银河系外，可以改变许多盐的颜色，正如先前的实验所揭示的那样。
来确定硫化氢铵如何对辐射反应，洛弗勒和哈德逊首先必须将样品架冷却到盐保持稳定的温度像固体一样。然后，他们将离子化的氨和硫化氢喷入样品架，两种成分在其中反应生成盐。接下来，研究人员使用粒子加速器用质子轰击样品架，以表示宇宙射线撞击云层。在整个过程中，研究人员对冰层进行了监测，并收集了可见光和紫外线下的图像。这项实验的近200次迭代中，大部分时间都是洛弗勒所说的“漫长的一天”，尽管有些是在一夜之间完成的。
洛弗勒用一个词概括了这个过程：“有趣”，
研究人员发现，改变“宇宙射线”的温度会影响盐的颜色。在零下263摄氏度（零下505华氏度）和零下223摄氏度（零下370华氏度）的低温下，盐变成橙色或略带红色的橙色。在零下153摄氏度（零下244华氏度）和零下113摄氏度（零下172华氏度）的高温下，盐变成绿色。研究人员将这种绿色归因于硫。然而，在云层中只发现了一小部分硫，其比例小于实验室生产的盐。
被模拟宇宙射线击中的硫化氢铵样品的颜色从红色到绿色不等。从左上左上角开始，：S采样在10开尔文；右上角，采样在50开尔文；左下角，采样在120开尔文；右下角，采样在160开尔文。（Mark Loeffler/美国宇航局宇宙冰实验室GSFC）提供了一个有趣的挑战，Loeffler说，因为人们认为大红斑的温度更接近产生绿色盐的温度，虽然云层明显是红色的。
“如果我们在低温下看到的红色可能是大红斑的原因，那就太好了，但是那些颜色可能太冷了，”洛弗勒说。
那么硫化氢铵在木星传奇风暴的着色中扮演了什么角色呢？研究人员仍不确定。硫化氢铵的可见色（红色或绿色或介于两者之间）由化合物发出的光的波长决定，但来自该化合物的光的完整轮廓包括超出可见范围的波长。
，因此研究人员正在比较不同温度和剂量下硫化氢铵的完整波长轮廓和来自木星大红斑的光的完整轮廓。尽管低剂量和低温下的硫化氢铵冰与在行星上观测到的某些波长的冰“合理匹配”，但它与科学家在木星风暴中看到的所有波长并不匹配。在更高温度下辐照的冰层使整体匹配性更好，但产生绿色的波长显然与哈勃望远镜所看到的不匹配。
与这一新的低温数据相比，很明显，单一的（硫化铵）冰的最佳匹配条件是经过辐照并加热到更高的温度以去除（硫）自由基，”研究人员说。
指的是他在2016年进行的一项研究，Loeffler说将绿色样品加热到与在云层中发现的温度相匹配的温度未经辐照的透明硫化铵去除了未附着的硫离子和淡绿色。这项研究，连同1976年的另一篇论文，只关注了样品辐照时的单一温度。这项新的研究将发表在3月1日出版的《伊卡洛斯》杂志上，根据这项新研究的作者们的说法，这些是唯一一篇报道硫化氢铵实验室工作结果的论文。
这是因为盐的不稳定性使其成为一项挑战，他说：
“而且，这种材料闻起来很难闻——想想臭鸡蛋和清洗液。”为了安全起见，所有多余的物质都必须从房间里排出，所以没人能呼吸到。
木星，我们太阳系的巨星，就像它的照片一样迷人。你对行星之王了解多少？”
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更糟糕的是，他说，样本会破坏实验室组件“它确实不是最好的材料，”洛弗勒说，
，但这并不能阻止科学家们。现在他们已经研究了硫化氢铵在一系列剂量和温度下的变化，他们计划在实验中加入其他可能有助于大红斑着色的化合物。请访问@Spacedotcom、 ... 或Google+。最初发表于太空
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