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为什么木星上有巨大的红色斑点?

 天文在线 2023-04-08 发布于云南

经常会有读者在“天文在线”上向我们提问。今天有一个很棒的问题:“为什么木星上有巨大的红色斑点?”。简单来说,大红斑是自17世纪起肆虐的风暴。但是如此简单的回答只是管中窥豹。请详细阅读以便了解更多细节。

【伽利略号于1996年拍摄到的木星大红斑(图源维基百科)】

大红斑(GRS)是一场反旋风(逆时针旋转)风暴,位于木星赤道以南22°。据估计这场风暴已经持续了346年,但很多科学家认为这场风暴持续的时间要长得多。已知一次风暴直径曾大于40000千米,可以通过后院的大望远镜轻松地观察到。目前,据测风暴东西方向长度约24-40000千米,南北方向宽度约12-14000千米。大红斑大到足够覆盖2-3个地球。尽管大红斑规模巨大,但它在正在缩小。

图解:来自旅行者1号详细的假色木星大气层影像,显示巨大的红斑和经过的白色鹅蛋形气旋

2004年,其长度约是一个世纪前的一半。有科学家预计,如果大红斑以目前的速度持续缩小,那么到了2040年将会变成圆形。加州大学伯克利分校的科学家的研究表明,在1996至2006年间,大红斑沿其长轴的直径已经减少了15%。该研究的小组成员Xylar Asay-Davis发现,大红斑并没有消失因为“由于大红斑和云还深受其周围环境的其他现象的影响,因此速度是更稳健的测量”。

【地球和大红斑的大小比较(图源维基百科)】

红外线数据表明,与木星上大多数的云相比,GRS温度较低且位于更高的海拔,其云顶在其周围云层上方约8公里处。风暴由向南的东向气流和向北的非常强的西向气流固定。GRS边缘风速高达432 km/h,但是风暴中的风似乎近乎于无,没有流入或者流出。2010年,天文学家对GRS进行了远红外热成像,发现其中心(最红)区域温度比其周围的环境高了约4k。暖气团位于对流层上方,中心点在剩余风暴的相反方向缓慢旋转,可能是中心气流的残留。

那么,为什么风暴是红色的?导致呈色的确切原因尚未得到证实,但实验支持的理论为:颜色是由复杂的有机分子、红磷或者木星内部释放的含硫化合物引发的。GRS的颜色是变化的,有时是砖红色,消退为淡淡的三文鱼色,甚至白色。斑点偶尔会从可见色谱中消失,只能被认为是大红斑凹陷;它被龛于木星南赤道带(SEB)。GRS的可见性显然与SEB外观相关。当SEB为亮白色时,斑点趋于变暗;当SEB为暗黑色时,斑点则会变亮。颜色的变化呈周期性一直持续着,并且这个周期是个无法预测的时间表。

图解:这是航海家1号太空船于1979年2月25日距离木星920万千米(570万英里)飞掠过木星时拍摄的影像。大红班下方白色的椭圆正是直径大约与地球相同的风暴

正如你所见的,“为什么木星有个大红斑”的答案已然经NASA和其他太空机构深入研究过。尽管答案现在尚不完全清楚,但对于木星,将来任务的目的在于更为深入地研究大气,希望能够提供科学家们所寻找的答案。

大红斑和其他漩涡

旅行者1号探测器接近木星的延时摄影显示了星云带的运动和大红斑的旋转。32天里每10小时(即一木星日)拍摄的一张照片。详见视频。

图解:木星大红斑的大小在缩减中(2014年5月15日)

木星最著名的特征就是大红斑,这是比地球大的一个持久性反气旋风暴,位于在赤道以南22°。已知其至少于1831年就已经存在,甚至可能追溯至1655年。哈勃太空望远镜的影像显示,多达2个红斑毗邻大红斑。这个风暴大到可以通过地球上直径12cm或更大的望远镜观测到。椭圆形物体逆时针旋转,周期约为六天。这个风暴的最大高度高出其周围云层8公里(5英里)左右。

图解:伽利略号于1996年拍摄到的木星大红斑。

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. universetoday-不在线

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翻译:天文志愿文章组-不在线

审核:天文志愿文章组-

终审:天文志愿文章组-

排版:天文志愿文章组-零度星系

美观:天文志愿文章组-

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:https://www./25435/why-does-jupiter-have-the-great-red-spot/(必须保留原文链接!!,请自行插入原文链接

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