最前沿：木星新发现；深海精灵的宝物——海蓝宝石
木星新发现
作者：陈果
木星是一颗拥有复杂云层和天气系统的气态巨行星。木星表面明亮气体带和黑暗气体带是交替着的，这些带中的风速可达100米/秒以上。《自然》杂志在今年3月8日当天刊登了4篇有关木星探测器——朱诺号（Juno）数据的研究结果，为我们展示了一个更有意思的木星图像。
此次发表的一个引人注目的结果就是利用朱诺的木星红外激光映射（Jovian Infrared Auroral Mapper - JIRAM）仪器捕捉的木星极区图像。JIRAM在白天和黑夜都相当好地捕捉到从深处透出来的光图像。此外，JIRAM还探测到了木星顶部云层下50-70公里的天气层的情况。
利用朱诺数据合成的木星北极气旋情况
图片来源：NASA
在朱诺探测器之前，木星极地附近的天气是未知的。现在朱诺探测器已经能够每两个月观察一次极区天气。
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利用朱诺数据合成的木星南极气旋情况
图片来源：NASA
几乎每一个北部气旋与青岛到乌鲁木齐之间的距离一样宽，而南部的气旋比北部更大。气旋中强风的风速达到了100米/秒的速度。而最值得注意的是，这些气旋非常紧密，而且经久不衰。目前在太阳系中还没有发现过类似的情况。
木星北极和南极气旋尺度比较
图片来源：[Adriani et al., Nature, 2018]
木星极区和比较熟悉的环绕在木星低纬度地区的橙色白色条带形成了鲜明对比。它的北极由一个中央气旋和围绕其的八个气旋组成，气旋宽度大约是4000千米到4600千米。而南极由一个气旋和围绕其的五个气旋组成，南极气旋的宽度大约是5600千米到7000千米。在两极，几乎所有的气旋都很密集，以至于它们的螺旋臂与邻近的气旋都是接触的。然而，尽管气旋的间隔紧密，它们之间仍然有明显的界限，在七个月时间内都观察到了每个气旋各自的形态。
通过这次的观测结果，科学家们意识到，并不是所有气体星球都有相同的结构。因为根据卡西尼号的观测结果，土星的极区只有一个大气旋。
”土星极区气旋
图片来源：NASA
朱诺观测的另一个重要结果就是发现木星重力场存在南北不对称性。行星表面通常很少揭示行星内部的运行过程，科学家们尝试利用重力信号的微小变化来分析行星内部的情况。
朱诺探测器拍摄的木星表面条带
图片来源：NASA
木星的内部是一个稠密的流体，包含氢和氦的混合物。行星内部的能量损失驱动了对流电流，然而内部的对流是否与表面的形态有关仍是一个没有解决的问题。一种可能性是，这些条带仅仅是表面现象，内部的对流与表面的对流完全不同。或者，表面上确实是输出能量的内部对流在表面的情况。朱诺探测器的主要目标就是确认哪一个框架是正确的。
图a显示的是剩余重力加速度随纬度的变化，图b显示的是风廓线的纬度梯度。剩余重力场的峰值与条带结构明显相关。
图片来源：[Iess et al., Nature, 2018]
科学家们分析朱诺数据发现，木星这样一个快速旋转的气体巨行星的引力场存在南北不对称性。科学家们认为这种不对称性是表面风速南北不对称性的结果。风能够影响行星引力场的唯一途径是，它们相对较深且质量很大。这意味着木星的条带不仅仅是表面现象。
朱诺探测器从2016年7月4日进入木星轨道至今，已经完成了对木星的十次科学航行，它的第十一次科学航行将从4月1日开始。目前，朱诺号只完成了它1/3的旅程，相信在未来我们将了解到一个更有意思的木星。
”深海精灵的宝物——海蓝宝石
作者：郭静芸
公元前480-300年，
希腊人就在文献中
记录了对海蓝宝石的使用，
希腊神话中称其为
“深海精灵的宝物”
具有抵御风浪、
保护水手航海安全的魔力。
欧洲人将这种宝石
制作为军船士兵的护身符。
海蓝宝石和五大彩色宝石之一的祖母绿是同胞兄弟。除了祖母绿之外，海蓝宝石是最为珍贵的绿柱石类宝石。
海蓝宝石的英文名Aquamarine来自于拉丁语aqua marina，意为海中的水，形容这种宝石拥有如海水一样的蓝绿色。
海蓝宝石（Aquamarine）是一种浅绿色、绿色调蓝色或浅蓝色的宝石级绿柱石。其蓝绿色是由Fe2+致色而成，一般情况下颜色较浅。
基本性质
硬度： 7.5
密度： 2.67~2.90g·cm-3
折射率：1.577~1.583
双折射率： 0.005~0.009
产状和产地
绝大多数海蓝宝石晶体形成于伟晶岩中，因此会出现非常巨大而纯净的长柱式晶体，常见的包裹体有液态和气体钉状空穴，以及雨丝状包裹体。
海蓝宝石主要产于巴西、马达加斯加等国。巴西海蓝宝石主要位于米纳斯吉拉斯，产于伟晶岩中，与托帕石共生。另外非洲的肯尼亚、尼日利亚、赞比亚和津巴布韦等国发现颜色呈深蓝色的小颗粒海蓝宝石，原石最大不超过5克拉。海蓝宝石的产地还有美国、缅甸、印度、坦桑尼亚、阿根廷、挪威、北爱尔兰等。中国的最优产地为新疆和云南。
影响价值的因素
海蓝宝石是一种存在比较广泛的宝石，价格远低于同家族的祖母绿或同色系的蓝宝石。海蓝宝石的颜色越深、净度越高，单克拉价值越高。
绝大多数海蓝宝石都经过热处理，以去除绿色调，形成稳定的浅蓝色。市场上出现的深色蓝宝石多是由黄色绿柱石热处理而成。经过热处理的海蓝宝石不易鉴别，这种优化处理产生的颜色一般是稳定的，也是可以被人们接受的。
海蓝宝石的质量从颜色、大小、净度及切工等方面来评价。颜色要求纯正、鲜艳、色浓；净度要求洁净、透明；切工要求比例准确、对称性好、抛光好。
海蓝宝石欣赏
上图为全球最大的一颗经过切割的海蓝宝石“Dom Pedro Aquamarine”，以巴西第一皇帝的名字命名，来自巴西的米纳斯吉拉斯州，高35cm，重达10363克拉，超2kg。德国著名艺术家和宝石雕刻家Munsteiner承担了切割宝石的任务。他花了3个月来研究这块晶体，用6个月来切割打磨。目前收藏于华盛顿的美国国立自然历史博物馆（Smithsonian Institution's National Museum of Natural History）。
女王也很钟爱海蓝宝石，佩戴海蓝宝石套装。
Bulgari宝格丽海蓝宝石项链。宝格丽为这件作品挑选了19颗色泽、大小、造型相匹配的海蓝宝石，总重达119.16克拉、每一颗宝石均采用梨形切割，带有澄澈的浅蓝色调。
Bulgari宝格丽Diva's Dream Bellezza海蓝宝石项链。挂坠中央的主石为一颗三角形海蓝宝石，周围点缀小颗钻石和蓝宝石，项链部分由扇形底座连缀而成，镶嵌紫水晶、海蓝宝石和钻石。
佩戴
海蓝宝石是一种性质稳定、韧性好的宝石，但是硬度只有7.5，因此耐磨损度较低。保管时要避免和其他更硬的宝石珠宝磨损。清洁时可以用温肥皂水，并用软布擦干。
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