經常會有讀者在“天文在線”上向我們提問。今天有一個很棒的問題:“為什么木星上有巨大的紅色斑點?”。簡單來說,大紅斑是自17世紀起肆虐的風暴。但是如此簡單的回答只是管中窺豹。請詳細閱讀以便了解更多細節。
【伽利略號于1996年拍攝到的木星大紅斑(圖源維基百科)】
大紅斑(GRS)是一場反旋風(逆時針旋轉)風暴,位于木星赤道以南22°。據估計這場風暴已經持續了346年,但很多科學家認為這場風暴持續的時間要長得多。已知一次風暴直徑曾大于40000千米,可以通過后院的大望遠鏡輕松地觀察到。目前,據測風暴東西方向長度約24-40000千米,南北方向寬度約12-14000千米。大紅斑大到足夠覆蓋2-3個地球。盡管大紅斑規模巨大,但它在正在縮小。
圖解:來自旅行者1號詳細的假色木星大氣層影像,顯示巨大的紅斑和經過的白色鵝蛋形氣旋
2004年,其長度約是一個世紀前的一半。有科學家預計,如果大紅斑以目前的速度持續縮小,那么到了2040年將會變成圓形。加州大學伯克利分校的科學家的研究表明,在1996至2006年間,大紅斑沿其長軸的直徑已經減少了15%。該研究的小組成員Xylar Asay-Davis發現,大紅斑并沒有消失因為“由于大紅斑和云還深受其周圍環境的其他現象的影響,因此速度是更穩健的測量”。
【地球和大紅斑的大小比較(圖源維基百科)】
紅外線數據表明,與木星上大多數的云相比,GRS溫度較低且位于更高的海拔,其云頂在其周圍云層上方約8公里處。風暴由向南的東向氣流和向北的非常強的西向氣流固定。GRS邊緣風速高達432 km/h,但是風暴中的風似乎近乎于無,沒有流入或者流出。2010年,天文學家對GRS進行了遠紅外熱成像,發現其中心(最紅)區域溫度比其周圍的環境高了約4k。暖氣團位于對流層上方,中心點在剩余風暴的相反方向緩慢旋轉,可能是中心氣流的殘留。
那么,為什么風暴是紅色的?導致呈色的確切原因尚未得到證實,但實驗支持的理論為:顏色是由復雜的有機分子、紅磷或者木星內部釋放的含硫化合物引發的。GRS的顏色是變化的,有時是磚紅色,消退為淡淡的三文魚色,甚至白色。斑點偶爾會從可見色譜中消失,只能被認為是大紅斑凹陷;它被龕于木星南赤道帶(SEB)。GRS的可見性顯然與SEB外觀相關。當SEB為亮白色時,斑點趨于變暗;當SEB為暗黑色時,斑點則會變亮。顏色的變化呈周期性一直持續著,并且這個周期是個無法預測的時間表。
圖解:這是航海家1號太空船于1979年2月25日距離木星920萬千米(570萬英里)飛掠過木星時拍攝的影像。大紅班下方白色的橢圓正是直徑大約與地球相同的風暴
正如你所見的,“為什么木星有個大紅斑”的答案已然經NASA和其他太空機構深入研究過。盡管答案現在尚不完全清楚,但對于木星,將來任務的目的在于更為深入地研究大氣,希望能夠提供科學家們所尋找的答案。
大紅斑和其他漩渦
旅行者1號探測器接近木星的延時攝影顯示了星云帶的運動和大紅斑的旋轉。32天里每10小時(即一木星日)拍攝的一張照片。詳見視頻。
圖解:木星大紅斑的大小在縮減中(2014年5月15日)
木星最著名的特征就是大紅斑,這是比地球大的一個持久性反氣旋風暴,位于在赤道以南22°。已知其至少于1831年就已經存在,甚至可能追溯至1655年。哈勃太空望遠鏡的影像顯示,多達2個紅斑毗鄰大紅斑。這個風暴大到可以通過地球上直徑12cm或更大的望遠鏡觀測到。橢圓形物體逆時針旋轉,周期約為六天。這個風暴的最大高度高出其周圍云層8公里(5英里)左右。
圖解:伽利略號于1996年拍攝到的木星大紅斑。
參考資料
1.維基百科全書
2.天文學名詞
3. universetoday-不在線
如有相關內容侵權,請于三十日以內聯系作者刪除
轉載還請取得授權,并注意保持完整性和注明出處


