We characterize the origin and evolution of a mesoscale wave pattern in Jupiter's North Equatorial Belt (NEB), detected for the first time at 5 μm using a 2016-17 campaign of "lucky imaging" from the VISIR instrument on the Very Large Telescope and the NIRI instrument on the Gemini observatory, coupled with M-band imaging from Juno's JIRAM instrument during the first seven Juno orbits. The wave is compact, with a 1°.1-1°.4 longitude wavelength (wavelength 1300-1600 km, wavenumber 260-330) that is stable over time, with wave crests aligned largely north-south between 14°N and 17°N (planetographic). The waves were initially identified in small (10° longitude) packets immediately west of cyclones in the NEB at 16°N but extended to span wider longitude ranges over time. The waves exhibit a 7-10 K brightness temperature amplitude on top of an ∼210 K background at 5 μm. The thermal structure of the NEB allows for both inertio-gravity waves and gravity waves. Despite detection at 5 μm, this does not necessarily imply a deep location for the waves, and an upper tropospheric aerosol layer near 400-800 mbar could feature a gravity wave pattern modulating the visible-light reflectivity and attenuating the 5-μm radiance originating from deeper levels. Strong rifting activity appears to obliterate the pattern, which can change on timescales of weeks. The NEB underwent a new expansion and contraction episode in 2016-17 with associated cyclone-anticyclone formation, which could explain why the mesoscale wave pattern was more vivid in 2017 than ever before.

中文翻译：

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通过地面观测和 Juno JIRAM 在 5 μm 处观测到的木星中尺度波

我们描述了木星北赤道带 (NEB) 中尺度波模式的起源和演化，使用 2016-17 年超大望远镜上的 VISIR 仪器的“幸运成像”活动首次在 5 微米处探测到。双子座天文台上的 NIRI 仪器，加上朱诺号 JIRAM 仪器在前七个朱诺号轨道期间的 M 波段成像。波是紧凑的，具有 1°.1-1°.4 经度波长（波长 1300-1600 公里，波数 260-330），随着时间的推移是稳定的，波峰在 14°N 和 17 度之间大致呈南北对齐°N（行星）。这些波浪最初在 NEB 16°N 的气旋以西的小（10°经度）包中被识别出来，但随着时间的推移扩展到更宽的经度范围。这些波在 5 μm 处的 ~210 K 背景之上表现出 7-10 K 的亮温幅度。NEB 的热结构允许惯性重力波和重力波。尽管在 5 μm 处检测到，但这并不一定意味着这些波的位置很深，并且接近 400-800 毫巴的对流层上部气溶胶层可能具有重力波模式，可调制可见光反射率并衰减源自 5 μm 的辐射更深的层次。强烈的裂谷活动似乎消除了这种模式，这种模式可能会在数周的时间尺度上发生变化。NEB 在 2016-17 年经历了新的扩张和收缩事件，伴随着气旋-反气旋的形成，这可以解释为什么 2017 年的中尺度波浪模式比以往任何时候都更加生动。NEB 的热结构允许惯性重力波和重力波。尽管在 5 μm 处检测到，但这并不一定意味着这些波的位置很深，并且接近 400-800 毫巴的对流层上部气溶胶层可能具有重力波模式，可调制可见光反射率并衰减源自 5 μm 的辐射更深层次。强烈的裂谷活动似乎消除了这种模式，这种模式可能会在数周的时间尺度上发生变化。NEB 在 2016-17 年经历了新的扩张和收缩事件，伴随着气旋-反气旋的形成，这可以解释为什么 2017 年的中尺度波浪模式比以往任何时候都更加生动。NEB 的热结构允许惯性重力波和重力波。尽管在 5 μm 处检测到，但这并不一定意味着波的位置很深，并且接近 400-800 毫巴的对流层上部气溶胶层可能具有重力波模式，调节可见光反射率并衰减源自 5 μm 的辐射更深层次。强烈的裂谷活动似乎消除了这种模式，这种模式可能会在数周的时间尺度上发生变化。NEB 在 2016-17 年经历了新的扩张和收缩事件，伴随着气旋-反气旋的形成，这可以解释为什么 2017 年的中尺度波浪模式比以往任何时候都更加生动。接近 400-800 毫巴的对流层上层气溶胶层可能具有重力波模式，可调节可见光反射率并衰减源自更深层的 5 微米辐射。强烈的裂谷活动似乎消除了这种模式，这种模式可能会在数周的时间尺度上发生变化。NEB 在 2016-17 年经历了新的扩张和收缩事件，伴随着气旋-反气旋的形成，这可以解释为什么 2017 年的中尺度波浪模式比以往任何时候都更加生动。接近 400-800 毫巴的对流层上层气溶胶层可能具有重力波模式，可调节可见光反射率并衰减源自更深层的 5 微米辐射。强烈的裂谷活动似乎消除了这种模式，这种模式可能会在数周的时间尺度上发生变化。NEB 在 2016-17 年经历了新的扩张和收缩事件，伴随着气旋-反气旋的形成，这可以解释为什么 2017 年的中尺度波浪模式比以往任何时候都更加生动。