木星是太阳系体积和质量都最大的行星，表面被浓密的大气层所覆盖。为了探测太阳系内这个最巨大、最具特点的行星，从上世纪70年代开始，美国先后向木星发射了诸多探测器（包括路过的深空探测器），用以近距离地观察和分析木星的结构、气体组成、磁场状态以及卫星状况等。这些探测器包括先锋10号、旅行者1号和2号、伽利略号、惠更斯号、新视野号等，传回了大量珍贵的图像和数据。2011年，美国又发射了专门探测木星及其卫星的朱诺号探测器。
在罗马神话中，众神之王朱庇特为了隐藏自己的本性，将自己笼罩在云雾之中，但是他的妻子朱诺女神，却能够透过云雾窥探他的举动行为和本来面目。因此，2011年发射的探测器冠以“朱诺”之名，就是想通过这颗探测器，来突破木星“设置”的浓密大气层这道屏障，来寻找其起源和演化的线索。
通过以上探测器特别是朱诺号的探测活动，人们更加精准地了解到木星的体积、半径和质量，也知道了木星大气层的主要成分是氢气和氦气，其中氢气占比高达90%以上，另外还有少量的甲烷、水蒸气、氨气、乙烷、硫化氢、氧气等。除此之外，人们对木星的结构也有了初步的认知，在浓密的大气层下，受高压影响，分布着一层液态氢层，而内核区则是温度高达3万摄氏度、4000万个标准大气压的状态，组成物质可能是硅酸盐、铁、镍等组成的混合体。
木星的“大红斑”是木星另外一个显著的特点，在17世纪时，人们就用望远镜观察到了这个木星表面奇特的景观。而通过朱诺号的近距离观察，对大红斑又有了新的了解。其直径可达2.5万公里，并排可以容纳2个地球，每6个地球日大红斑就逆时针转动一圈。
科学家推测，大红斑是木星上一个巨大的气旋结构，之所以在很长时间里一直存在，原因很有可能是它有着独特的能量补充机制。由于木星的内核仍然非常活跃，而且蕴藏的能量十分巨大，所以无时无刻不以微波的形式将内部热量散发出去，由于行星的温度随着深度的增加而升高，这些辐射的频率在靠近木星表面的地方会更高。随着大红斑内大气物质的剧烈垂直运动，在此过程中接受来自周围气体流动形成的能量，并且能保持能量平衡的状态。
那么，作为一个比两个地球还宽的大红斑，观测到数百年来一直在剧烈地“翻腾”，它到底有多深呢？这个问题其实也是长期以来天文学家们非常感兴趣的领域，而且主流观点认为它的深度应该与木星最外层－大气层的厚度差不多（上万公里）。不过，近期，有研究团队通过应用微波观测和重力测量相结合的方式，初步推测出了它的深度，结果非常出乎人们的意料。
之前发射的朱诺号探测器，配备了一种专门用于测量微波强度的设备，即微波辐射计，这种设备可以通过6个不同的频率，来调谐到木星的微波传输，而每个值都对应着不同的深度。研究团队就是通过这个微波辐射计测量出的数值，创建了木星表面大气层的热图，然后从这个热图中寻找不同高度下倾向于圆形的特征，最终达到探测气体漩涡深度的目的。
通过相关操作和分析，研究团队以大红斑为研究对象，发现大红斑的根部，只延伸到云层下方 240 公里处，再深的话微波辐射计就探测不到了。这个数值与之前科学家们认为的大相径庭。
为了进一步探索，研究人员利用了另外一种方法，即研究木星重力场的扭曲特征，这种扭曲效应对朱诺号也会产生一定的影响，从而改变其速度和航向。从朱诺号传回的数据，是通过特定频率的无线电信号发回地球的，而朱诺号运行轨道的轻微改变，也会对这些无线电信号产生影响。正是通过这个微弱的变化，研究团队精确测量出了木星表面的引力场和大红斑漩涡的延伸深度。
通过重力场数据的测算结果，大红斑的“根部”应该在木星云顶之下延伸500公里左右的区域，之所以这个数值与先前推测的仍然有很大出入，主要原因就在于在这个“根部”上，大线斑的气流状态没有出现明显的“中断”，而是从上至下逐渐地变弱、变小直至消失，同时也由于朱诺号接收信息的分辨率问题，对于太小的细节根本无法解析所致。
通过近年来对大红斑的持续观测，人们发现大红斑的大小、变化速度以及颜色都在持续发生着一些变化，至于最终大红斑的命运如何，也就是说它在未来还是依旧这样剧烈旋动，还是逐渐变小并最终消失，答案势必隐藏在木星浓密云层之下。
为了更好地研究木星，朱诺号的“服役”年限目前已经延长了4年，目前正在向着木星北极移动，在那里，有另外一个大型的风暴在等着它。当飞越这个漩涡时，通过朱诺号的监测数据，人们可以用同样的方法测量它的结构、稳定性和深度，继而与大红斑进行比较，届时我们将会了解更多木星大气层内部的运动规律。
