解开太阳系最大风暴木星“大红斑”之谜 持续350年的超级风暴

伤我心太深

木星不只体积庞大，还拥有许多守护卫星

利用太空望远镜，科学家试图挖掘木星风暴“大红斑”的秘密

　　据台湾今日新闻网报道，美国太空总署最近利用太空望远镜观测木星，试图解开“大红斑”(the Great Red Spot)风暴形成之谜。《每日银河》网站指出，“大红斑”是整个太阳系最大的风暴，可能已存在了350年。
　　智利和夏威夷的天文台传回珍贵的观测资料，供加州“喷射推进实验室”(the Jet Propulsion Laboratory)解析研究。资深科学家欧尔顿(Glenn Orton)表示，“这是我们第一次深入观察太阳系最大的风暴。原本我们以为‘大红斑’只是一个历史悠久但平凡无奇的椭圆形气体，但新观测数据显示，其实它的结构非常复杂。”
　　科学家发现，“大红斑”橘红色中心部分的气温比外围部分高上华氏5至7度；温度的些微差别，使得风暴中心以顺时钟方式缓慢旋转，而外圈则以逆时钟方式旋转。
　　实验室团队领导者佛莱彻(Leigh Fletcher)则指出，“我们可以肯定地说，木星的温度、风、气压等气候因素彼此息息相关。虽然不确定风暴为何呈现橘红色，但我们深信风暴中心的气候变化影响了它的外貌。”
　　“大红斑”风暴是一个反气旋旋涡，位于木星南赤道带边缘；“大红斑”面积广阔，宽度约等于3圈地球圆周，其平均气温仅华氏零下260度。自从17世纪天文学家首次观测到此风暴，大红斑至少已存在200到350年。
　　属于气体星球的木星是太阳系里体积最大、自转速度最快的行星，至少有63颗卫星围绕四周。木星的质量非常高，达太阳系所有行星的质量总和2.5倍。在组成气体方面，木星最多的气体是氢气，比例高达8成，而氦气占2成左右，其它气体仅1%



据国外媒体报道，近日，美国航空航天局的科学家们获得了关于木星上最引人注目的标志性特征之一：超级大红斑的详细图像。该图像是喷气推进实验室的科学家通过陆基26英尺口径的望远镜拍摄的热成像图片，使得研究木星神秘超级大红斑的科学家们比以往任何时候都更了解这个非同凡响的风暴，该风暴也是太阳系中顶级规模的超级风暴，至少在木星表面肆虐了200年至350年以上，位于木星南赤道带的边缘附近，尽管存在了数百年的时间，但是看起来，却显得异常的稳定。

木星是太阳系中最大的一颗行星，天文学家在过去的一两百年里一直在研究木星上超级大红斑，随着科技的进步，科学家现在有能力获得大红斑细节上的图像，从中可以发现更多的关于风暴结构上的问题。美国宇航局的旅行者1号探测器曾于1979年1月至3月间，对木星进行了近距离的探测，拍摄了大量的木星图像资料，其中最特别就要属这个超级大红斑了。而另一个木星探测器，即伽利略探测器则发现木星高层大气具有强辐射带，这对于木星探测器而言，并不是一个好消息，因为如果靠的太近，探测器上的设备就会受到损坏。旅行者1号的大量图像让天文学家清楚地看到了木星上存在的超级大风暴。

根据位于加利福利亚州帕萨迪那的美国宇航局喷气推进实验室的高级研究人员格列奥顿（Glenn Orton）介绍：这是我们第一次如此详细地了解太阳系内最大的行星风暴，我们之前对这个超级大风暴认识还不够，以为只是一个普通的椭圆形而已，但是，本次详细的观测图像表面，在外表呈现椭圆形结构的前提下，还存在着细节上的结构，这些结构是极为复杂的，体现了木星大气中还存在着更极端的大气涡流现象。格列奥顿同时也是该研究论文的作者之一。

同时，位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜，以及也位于智利的双子座南站望远镜（位于帕穹山），加上日本国立天文台于夏威夷莫纳克亚山顶的昂星望远镜联合对木星进行观测。这个阵容是相当强大的，代表了全球陆基天文观测平台的顶级水平。科学家此前就已经发现，木星作为我们太阳系中最大的行星，拥有数十颗卫星，已探明的卫星数量达到了60颗以上，所以，天文学家也称木星独自构成了一个庞大的卫星系统，这个数字还会随着观测能力进一步提高而增加。

在这张最新的木星超级大红斑的图像中，科学家最感兴趣的对象之一就是大红斑的温度分布异常。在呈现橘红色的中央部分，大约比周围的温度要高出5-7华氏度，5华氏度大约等于零下15摄氏度。木星的大气环境中存在着由12处气旋喷流构成的锯齿状的结构，相比之下，地球只有两处大气环流。而在超级大红斑所在的区域，就被夹杂在两个大气喷流之间，这些气旋的流动给大红斑外围的大气提供能量，迫使其旋转起来，并围绕着该区域运动。

虽然只有5-7华氏度的温差，但可别小看这点差异性，温度上分布的不均衡作用到整个风暴环境中，其影响是巨大的。我们知道，木星上的这个超级大风暴是一种反气旋的超级漩涡，且是逆时针旋转，而温度的变化足以使风暴从中央部分开始呈现出微弱的顺时针旋转的情况，也就是说，温差可以改变超级气旋的旋转方向。不仅如此，温度分布上的不均衡同样也是对木星上其他区域构成影响，可以在一定程度上改变风速大小、云带的分布、以及区域与区域之间的差异性。

对此，该论文的另一位作者，英国牛津大学的研究员、喷气推进实验室的博士后研究员利弗莱彻厄（Leigh Fletcher.）认为：在以往对木星超级大红斑的研究中，我们还不能将大气环境各要素间的关系形成具体的研究结论，而根据本次观测研究中，我们第一次将木星大气环境条件：温度、风速、压力以及大气物化组成以及大红斑的颜色，这些信息结合起来就行分析，我们发现了这些影响要素之间具有一种密切的联系。虽然我们目前还不清楚这个反气旋漩涡具体的化学影响因素以及其中存在着哪些物化过程影响了大红斑的颜色，但是我们现在可以推测出，这些外部特征上的变化都牵涉到风暴中央心脏部位的环境条件。

自古以来，木星一直是一个被任何时代的人类所观测的天体之一，自从望远镜被发明以来，关于木星大红斑的研究就层出不穷，17世纪的天文学家就开始对大红斑进行观测，到了19世纪，天文学家则开始对大红斑进行形状上的详细观测，该区域平均温度在-260华氏度，约等于零下162摄氏度，而且跨度是相当大的，可以容纳下三个地球。