木星的氨冰云下发生了什么事。虽然哈勃太空望远镜能够拍摄出木星不断变化的彩色带和爆发的巨大风暴（如大红斑）的精美图像，但它无法窥视其漩涡状氨冰云的下方，以了解是什么导致了这种紊流。
大图模式 (上图说明：用ALMA制作的木星的无线电图像。亮带表示高温，暗带表示低温。暗带对应于木星上的区域，这些区域在可见波长上通常是白色的。亮带对应棕色。)
信号射电天文学，它探测天体发出的电磁辐射。射电望远镜使用比光学望远镜所能探测到的更长波长的光，可以收集数据，以产生我们本来无法看到的东西的图像。以木星为例，天文学家利用智利北部的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）以及哈勃太空望远镜、超大阵列、夏威夷的双子座、凯克和斯巴鲁天文台以及智利的超大望远镜（VLT）的数据来观察云层下面发生了什么？
大图模式 （上图说明：用ALMA（上图）和哈勃太空望远镜（下图）绘制的无线电波中的木星平面图。这两张照片都能看到南赤道带的喷发。）
2017年1月火山爆发后，这些望远镜收集的数据显示，巨大的风暴云正在干扰木星的带子，甚至改变它们的颜色。在《天文学杂志》上发表的《第一张ALMA毫米波长图》中，I.de Pater等人对木星进行了多波长对流研究，记录到羽状物从木星南赤道带漂流，然后与其相互作用。强风，而四个亮点从北赤道带消失，然后扩大和改变颜色从白色到棕色。对羽流的分析支持了这样的理论，即它们起源于云下约80公里，位于一个液态水云区。
大图模式 （上图说明：美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜在这张由哈勃广域照相机3拍摄于2019年6月27日的新照片中，揭示了木星星云的复杂、细腻美丽，当时这颗行星距离地球最近的距离为6.44亿公里。）
木星的大气层是什么样的？
不太好。氢和氦构成了木星大气的大部分，还有微量的甲烷、氨、硫化氢和水。光学望远镜所能看到的云是由氨冰构成的，正是这些氨冰形成了地球的棕色地带和白色地带。正是在这里，经常伴随着闪电的暴风雨，以明亮的羽状物的形式出现，扰乱了赤道带，其影响可能持续数月或数年。这些羽流的行为与地球上雷暴之前的积雨云非常相似。
为什么木星的射电天文学如此重要？
加州大学伯克利分校（UC Berkeley）天文学荣誉教授艾姆克·德·帕特尔（Imke de Pater）说：“ALMA毫米波长图使我们能够绘制出云下氨气分布的三维地图。”我们的ALMA观测首次表明，高浓度的氨气是在高能喷发期间产生的。“在许多不同波长同时进行的观测组合，使我们能够详细地研究火山爆发。这使我们确认了当前的理论，即能量羽是由位于大气深处的水云底部的湿对流触发的。”
大图模式 （上图说明：木星大气层中"潮湿对流"的图示显示，云层下方约80公里处的羽流上升，其压力是地球（5bar）的5倍，并上升通过水凝结的区域。）
那么，2017年1月风暴之后发生了什么？
新形成的风暴云冲破了氨冰的上层云层，达到了对流层顶（大气中最冷的部分）的高度，在那里它们扩散开来，就像铁砧形状的积雨云，在地球上产生闪电和雷电。”我们的ALMA观测是第一次表明，高浓度的氨气是在高能喷发期间产生的，”de pater说。
观测结果与“湿对流”理论相一致，该理论指出，在云顶下约80公里处，氨和水蒸气的混合物使水凝结成液滴。这个过程释放出热量，使云膨胀并向上发送，在那里它通过大气层顶部的氨冰云破裂。这个过冷的氨云随后冻结，形成一个明亮的白色羽流，与木星周围的彩色带形成鲜明对比。
大图模式 ALMA天线是有史以来建造的最精确的天线
为什么木星的射电天文学如此困难？
“木星每10小时旋转一次，通常会使无线电地图变模糊，因为这些地图需要花费很多时间来观察，”澳大利亚墨尔本大学的合著者罗伯特·索尔特说。他利用专门的计算机软件对ALMA数据进行分析，获得表面的无线电地图，与哈勃望远镜拍摄的可见紫外光图像进行比较。“由于木星的体积很大，我们必须“扫描”这颗行星，这样我们才能最终制作出一个大的镶嵌图案，”罗伯特·索尔特说，“我们开发了一种技术来构建完整的木星地图。”
大图模式 “这些数据我们真的很幸运，因为它们是在业余天文学家在南赤道带发现一个明亮的羽状物几天后拍摄的。“ 罗伯特·索尔特说，”有了Alma，我们观察了整个行星并看到了这股羽流，由于Alma探测到了云层下面，我们实际上可以看到氨云下面发生了什么。“ 这项工作获得了NASA行星天文学奖和太阳系观测奖。
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