圖例:來自強(qiáng)大的地面望遠(yuǎn)鏡新觀測的紅外圖像,它顯示了在木星大紅斑中前所未見的冷熱氣流旋渦。(來源自原文網(wǎng)站)
盡管在地球上追蹤預(yù)測天氣變化都很困難,但是有了木星大紅斑新的紅外圖像,如今科學(xué)家們可以畫出第一張來自地外其他行星上天氣的詳細(xì)地圖,它展示的是這里的巨大風(fēng)暴系統(tǒng)。“這是我們對太陽系內(nèi)最大風(fēng)暴的首次詳細(xì)觀察,” 美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的資深科學(xué)家格倫·奧頓說,“我們原來以為大紅斑就是木星上一個普通的橢圓形區(qū)域,不會有什么深層結(jié)構(gòu),但是這些新結(jié)果表明,它實(shí)際上非常復(fù)雜。”
大紅斑是一個寒冷的區(qū)域,平均氣溫大約只有110開爾文(攝氏零下163度),它的面積非常大,在里面大約可以塞下三個地球。觀測結(jié)果提供了前所未見的細(xì)節(jié),我們可以看到熱氣流在較低溫區(qū)域內(nèi)攪動引起的旋渦。大紅斑中最紅的顏色對應(yīng)高溫的核心,它處在低溫的風(fēng)暴系統(tǒng)中,圖像也顯示出風(fēng)暴邊緣的地帶,那里氣體會下沉到行星的深層區(qū)域。
這項(xiàng)研究中的紅外圖像來自三個直徑達(dá)8米(26英尺)的巨型望遠(yuǎn)鏡的觀測,分別是:位于智利的歐洲南方天文臺超大型望遠(yuǎn)鏡和雙子座天文臺望遠(yuǎn)鏡,位于夏威夷的國家天文臺日本斯巴魯型望遠(yuǎn)鏡,它們能提供前所未有的分辨率,而且擴(kuò)展了1990年代后期美國國家航空航天局伽利略號航天器的覆蓋范圍。加上位于夏威夷的直徑3米(10英尺)美國宇航局紅外望遠(yuǎn)鏡設(shè)備對深空星際云結(jié)構(gòu)的觀測,這些巨型天文臺觀測到的熱成像細(xì)節(jié)水平第一次可以達(dá)到與美國宇航局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的可見光圖像相媲美。
最引人入勝的一點(diǎn)發(fā)現(xiàn)是,該點(diǎn)最強(qiáng)烈的橙紅色中心部分溫度比周圍環(huán)境高3到4攝氏度,發(fā)在伊卡洛斯雜志的論文作者萊·弗萊徹說。盡管這點(diǎn)溫差看起來似乎不大,但足以使在風(fēng)暴眼正中間通常逆時針方向的旋渦變成弱的順時針旋渦。不僅如此,在木星的其他部分,溫度的變化足以改變風(fēng)速并影響行星表面氣體的云型。
“我們第一次可以確定像溫度,風(fēng),氣壓和成分這樣的環(huán)境條件與大紅斑的實(shí)際顏色之間有著密切的聯(lián)系,”弗萊徹說。“盡管我們這樣推測,但我們?nèi)匀徊淮_定到底是哪種化學(xué)物質(zhì)或過程導(dǎo)致了這種深紅色,我們可以確定的是它與風(fēng)暴中心的環(huán)境變化有關(guān)。”
揭開木星巨大風(fēng)暴系統(tǒng)的秘密將成為未來包括美國宇航局朱諾號任務(wù)的航天器進(jìn)行紅外航天器觀測的目標(biāo)之一。
(注圖片來源自NASA官網(wǎng))
大紅斑位于木星大氣層22 度以南的赤道區(qū)域,它是一個持續(xù)性高壓區(qū)域,存在太陽系內(nèi)最大的反氣旋風(fēng)暴。自1830年以來大紅斑就一直被不斷地觀察研究,早在1665年至1713年的觀測被認(rèn)為同現(xiàn)在是同一個風(fēng)暴,如果真是這樣的話,那它已經(jīng)存在了至少350年。
大紅斑可能在1665年以前就已經(jīng)存在,但是現(xiàn)在的大紅斑只有在1830年之后才首次被觀察到,并且只有在1879年顯著出現(xiàn)之后才經(jīng)過仔細(xì)研究。人們在1600年代看到的風(fēng)暴可能與我們今天看到的并不相同。1830年之后的研究與17世紀(jì)的發(fā)現(xiàn)兩個時期相距甚遠(yuǎn)。最初的斑點(diǎn)是否消散而后重新形成,它到底是否曾經(jīng)變淡過,這些都因?yàn)橛^察記錄不夠而不得而知。
比如說,大紅斑首次發(fā)現(xiàn)通常歸功于羅伯特·胡克,他在1664年5月描述了木星上的一個斑點(diǎn);但是胡克觀察的位置可能完全在行星表面的另一個帶中(北赤道帶,而當(dāng)前的大紅斑位于南赤道帶中)。第二年喬瓦尼·卡西尼對木星斑點(diǎn)的描述更為令人信服,他稱其為“永久的景點(diǎn)”。由于能見度的波動,卡西尼觀察到的斑點(diǎn)存在于1665年到1713年。然而,118年的觀測時間差使得這個斑點(diǎn)的身份無法定論,而且較現(xiàn)在的大紅斑而言,老的斑點(diǎn)觀測歷史較短,運(yùn)動速度也較慢,因此不太可能確定它們就是同一個。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. universetoday-
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