木星大紅斑和白卵
木星大紅斑和白卵是木星表面的特征性標志。木星大紅斑是木星上最大的風暴氣旋,長約25000千米,上下跨度12000千米,每6個地球日按逆時針方向旋轉(zhuǎn)一周,經(jīng)常卷起高達8千米的云塔。自從17世紀天文學家首次觀測到此風暴,大紅斑至少已存在200到350年。它已經(jīng)改變了顏色和形狀,但卻從來沒有完全消失過(注:混沌流中如此穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)暗示了鍛煉可導致壽命延長的原理)。
基本認識
“大紅斑”風暴是一個反氣旋旋渦,位于木星南赤道帶邊緣。自從17世紀天文學家首次觀測到此風暴,大紅斑至少已存在200到350年。它已經(jīng)改變了顏色和形狀,但卻從來沒有完全消失過。目前普遍認為,它是木星上層大氣中一次持久的風暴。
木星大紅斑(38張)紅斑是一團激烈的沿逆時針方向運動的下沉氣流,這個氣流物質(zhì)中含有大量的紅磷化物,所以呈深褐色。木星大紅斑的面積足有三個地球那么大,其表面溫度非常低,大約為零下160攝氏度。這個大紅斑的位置并不是固定不變的,而是在不斷地移動。木星的大紅斑大致位于南緯23°處,它的南北寬度經(jīng)常保持在14000千米,東西方向上的長度在不同時期有所變化,最長時達40000千米左右,一般長度在20000~30000千米?! ?/p>
在大紅斑中心部分有個小顆粒,是大紅斑的核,其大小約幾百公里。這個核在周圍的反時針漩渦運動中維持不動。大紅斑的壽命很長,可維持幾百年或更長久?! ?/p>
根據(jù)最新的觀測結(jié)果顯示,科學家發(fā)現(xiàn)木星大紅斑中紅色最明顯的區(qū)域印證了冷風暴系統(tǒng)內(nèi)部存在熱核心的理論;而觀測圖像中風暴邊緣深色的線條顯示出風暴爆發(fā)所釋放出的氣體正在向星球的內(nèi)部漫延。編輯本段觀測歷史早期發(fā)現(xiàn)
一般認為,第一位看見大紅斑的人可能是羅伯特·虎克,他在1664年描述木星上的這個斑點;然而,虎克所
描述的斑點卻在不同的區(qū)帶上(北赤道區(qū),但目前的位置在南赤道帶)。
1665年,法國天文學家發(fā)現(xiàn)木星有一條大紅斑并把它繪制成圖,終于引起了國際天文學界的注意,此后,至1713年,這條大紅斑在可見光的波段下斷斷續(xù)續(xù)的被觀測著?! ?/p>
從17世紀被發(fā)現(xiàn)之后,到1830年有長達118年的空白沒有被觀測的紀錄。原來的斑點是否消散并改變重組了,是否退了色,或者只是簡單的觀測上的貧乏,都無從得知?! ?/p>
當前對大紅斑的第一筆記錄始自1830年代之后。1878年,一位天文學家在觀測木星時再次發(fā)現(xiàn)了這個大紅斑,此后,人們開始了對它接連地觀測。 1973年12月3日,為探明木星真相,美國發(fā)射了無人勘測器——先鋒10號。經(jīng)過1年零9個月的宇宙飛行,“先鋒10號”終于來到了木星附近,并拍攝到了木星外形的彩色照片發(fā)回地球。這些照片讓人們清楚地看到了木星上的大紅斑?! ?/p> 2011年9月,智利和夏威夷的天文臺傳回珍貴的觀測資料,供加州“噴射推進實驗室”(the Jet PropulsionLaboratory)解析研究。資深科學家歐爾頓(GlennOrton)表示,這是他們第一次深入觀察太陽系最大的風暴。原本他們以為‘大紅斑’只是一個歷史悠久但平凡無奇的橢圓形氣體,但新觀測數(shù)據(jù)顯示,其實它的結(jié)構(gòu)非常復雜。 成因猜測 意大利的天文學家卡西尼指出,大紅斑是木星大氣的形態(tài),就像地球空中的云彩??ㄎ髂崂眠@個大紅斑準確地測量出木星自轉(zhuǎn)的周期(注:人法地,大紅斑就象是木星上的生命一樣,嚴格的效法木星整體的本地運化規(guī)律,故其也能延續(xù)非常久的時間)、人們還在觀測中發(fā)現(xiàn),大紅斑的顏色有時很濃,有時較淡,淡得人們只能隱約看到它的輪廓。大紅斑在緯度方向上還有漂移運動,因此大紅斑不是固態(tài)的物質(zhì)。 科學推導 紅外線的觀察加上對它自轉(zhuǎn)趨勢的推導顯示大紅斑是一個高壓區(qū),那里的云層頂端比周圍地區(qū)特別高,也特別冷。類似的情況在土星和海王星上也有。目前還不清楚為什么這類結(jié)構(gòu)能持續(xù)那么長的一段時間了
衛(wèi)星探測
在1979年2月25日,當旅行者1號太空船以920萬公里的距離掠過木星時,首度將大紅斑清晰的影像傳送回地球,可以看清楚160公里大小的橫斷面。西邊有著五顏六色、波浪般的云彩模式,是大紅斑活躍的區(qū)域,那里被觀察到有非常復雜和多變的云彩運動?! ?/p>
氣流翻騰
木星是太陽系中自轉(zhuǎn)速度最快的行星,這使大氣中的云被拉成長條形狀,共形成了17條云帶。云帶中亮的部分稱作“帶”,暗的部分稱作“帶紋”。從探測器拍下的照片看,大氣中的云劇烈翻轉(zhuǎn),在翻騰的云中有一個顯著的大紅斑。大紅斑乘著大氣中上升的氣流,沿逆時針方向大約6個地球日旋轉(zhuǎn)一周。接受來自周圍氣流流動形成的能量,并且很好地保持能量平衡的狀態(tài)。
熱量噴射
科學家們早已知道木星周圍有一層很厚的大氣,由氧、氦、甲烷、氨氣等物質(zhì)構(gòu)成。但是從木星探測器所發(fā)回的資料來推測,木星的內(nèi)部溫度很高,從中散發(fā)出來的熱量為從太陽光中吸收的熱量的2.5倍。
氣旋風暴
“先驅(qū)者”和“旅行者”探測器的探測結(jié)果表明,大紅斑是一個龐大的氣旋風暴,類似于地球上的臺風,也類似火星上的塵暴,但它的規(guī)模要大得多,持續(xù)時間也長得多。除了大紅斑之外,木星上還存在一些小紅斑。編輯本段色差猜測 探測表明,大紅斑的形狀沒有太大變化,一般呈橢圓形,就像木星上長著的一只眼睛。但大紅斑的顏色卻常有變化,有時鮮紅鮮紅的,有時又略帶棕色或淡玫瑰色。
云量因素
色彩的變化與云層的高度有關(guān):最低處為藍色,跟著是棕色與白色,最高處為紅色。我們通過高處云層的缺口才能看到低處的云層。
物質(zhì)差異
木星表面云層的多彩可能是由大氣中化學成分的微妙差異及其作用造成的,可能其中混入了硫的混合物,造就了五彩繽紛的視覺效果,但是其詳情仍無法知曉。
聯(lián)系客服