更具新闻影响力网站
欢迎投稿本网站
首页 > 科技 >


新模型或揭示木星“胎记”长寿秘诀

发布时间:2020-10-21 10:41   来源:网络整理    作者:大管家

  无论从体积还是质量上看,木星都可谓太阳系行星中的“巨无霸”。尽管不少探测器早已飞掠木星,这颗外表如同油画般的气体星球依然蒙着一层层神秘的面纱。

  除了令人惊叹的红色和白色条带之外,木星上格外撩拨人心的就是大红斑。据朱诺号木星探测器传回的照片,大红斑呈椭圆形,宛如一颗巨大的宝石镶嵌在木星的大气云带之间。

  大红斑仿若木星的一个胎记。自1665年被天文学家卡西尼(Cassini)发现以来,大红斑被人类知晓已长达300多年,人类对大红斑的连续观测也有100多年历史。根据历史观测数据,大红斑正在不断缩小,形状变得越来越圆,颜色也随着时间发生变化。

  面对大红斑的改变,有学者提出,大红斑终将会消失。这是真的吗?

  多彩的反气旋风暴

  在此之前,先要搞清楚大红斑究竟是什么。

  木星就像一颗被彩虹条带包裹的星球,这些条带是因木星上氨冰云的厚度和高度差异造成的,也与大气压的不同有关。如果把木星看作调色板,它身上的“颜料”会随着木星自转而流动,每时每刻产生变化,从而绘制出一幅独一无二的油画。

  在这幅油画中,大红斑独特而耀眼。它呈卵形,东西长约2.6×104千米,南北宽约1.2×104千米,大概位于木星赤道以南、南纬22°的位置。资料显示,大红斑最初的覆盖范围大到足以吞进2—3个地球。

  由于表面存在巨大风暴和汹涌的气流,木星也被称为风暴的花园。而大红斑正是一股猛烈的反气旋(高压)风暴。这股风暴按照逆时针方向高速旋转,大约六个地球日转完一圈。它的颜色有时鲜艳、明亮,呈鲜红色;有时变浅变淡,呈粉红色,甚至完全褪色。

  这股独特的风暴是如何形成的呢?

  “大红斑和木星表面的其他涡旋一样,都是由木星内部向外散发的热流驱动,并且在强大的地转偏向力(科里奥利力)作用下形成的。但是它们的涡旋强度和进入木星内部的深度各有不同。”中科院上海天文台研究员孔大力告诉科技日报记者,大红斑与木星的内部热流有关。

  木星上有大红斑也有白斑,这二者有何区别?孔大力解释道,大红斑内风速高,整个涡旋可能向下“扎根”数百公里,因此它的存在较为稳定。而木星上其他很多白斑风速比较低,存在于大气上层,还未能向下延伸很多。

  “木星上红色和白色区域反映了温度的不同。”孔大力表示,“白色区域温度较低,氨等成分会以冰晶形式存在,因此反照率较强,显示为白色;而红色区域温度较高,存在形式为气体,因此反照率降低,颜色黯淡发红。”

  有人调侃,试图了解木星内部热流会产生白斑还是红斑,就像试图预测把奶油倒入一杯热咖啡时会产生何种图案一样困难。

  红云剥落可能是自然状态

  光阴易逝,容颜易老,大红斑也在岁月流转中悄然改变。

  100年前,大红斑的直径约为4万公里,现在只有当时的一半左右。天文学家称,大红斑在过去10年左右大约损失了其总大小的15%。照这样下去,到2040年时,椭圆形的大红斑或许会变成圆形。

  面对大红斑不断“瘦身”且变圆的趋势,有研究者提出疑问:大红斑是否会消失?认为大红斑会消失的人指出,木星大气层中一些未知的活动可能正在消耗大红斑能量,使大红斑变得越来越小。

  依据此前传回的大红斑照片,科学家们发现,大红斑上有红色物质剥落的现象。2019年春,有观察者也拍摄到了大红斑“撕下”红色“薄片”的景象。有人推测,这是大红斑消失的征兆。

  不过,在美国加州大学伯克利分校的菲利普·马库斯(Philip Marcus)看来,大红斑本身有云层覆盖,这种剥落现象是涡旋的一种自然状态,并非大红斑死亡的迹象。

  “红云剥落可以理解为温度较高的一团气体离开大红斑。近期观察到的红云剥落应该是正常的涡旋相互作用的结果。”孔大力也表示,大红斑是一个反气旋,当一个小的气旋靠近它时,就会造成大红斑一些外围部分离开大红斑,“而且,这种相遇和影响可能经常发生”。

  来自美国哈佛大学地球和行星科学系的博士后哈桑扎德(Hassanzadeh)曾表示,许多因素可能会削弱大红斑。比如大红斑本身往外辐射热量,其周围的小涡旋也会影响大红斑。

上一篇:星震学:研究天上的“地震”, 了解恒星的“内心”
下一篇:会说话的机器人纷纷上岗 但让它们好好聊天仍是个技术活

分享到:
0
最新资讯
阅读排行