如果太陽系的主要氣體巨星木星“病了”怎么辦?當然,這只是擬人說法,木星確實長了一些大紅點,而且這些大紅點比地球還大!但是具體是什么原因導致的呢?今天我們就來說說木星到底生的什么病?木星上到底有多少個紅點?這個巨大的膿腫有多深?最后,為什么神秘的大紅點不消失?
為了做出正確的診斷,必須確定木星“疾病”發(fā)病的確切日期。因此,大紅點是什么時候形成的。上面張草圖是由意大利天文學家喬瓦尼·卡西尼于1665年繪制的,斑點看起來不是很大,只是很暗。然而,在意大利畫家多納托·克里蒂的畫作中,它變成了彩色的。無知的公眾將它視為一個奇怪的海洋或一座巨大的火山的頂部。然而,天文學家立即意識到,這是一場巨大風暴的漩渦。
但是細心的科學家發(fā)現(xiàn),如果我們看看舊畫和素描,為什么我們會看到位于木星北部的斑點,而不是南半球,和之前的大紅斑位置是不一樣的。顯然,沒有紅斑是可以穿越木星赤道的,這種不一致性使得過去的一些學者認為,當前的大紅斑是過去400年中的第二個。至于第一個大紅斑是如何消失的,而這一個是如何出現(xiàn)的,我們完全不知道,因為我們錯過了它,畢竟存在著幾十年的觀測差距,但是理論上來講,答案要簡單得多。
在一些舊的望遠鏡所觀測到的數(shù)據(jù)中,由于其光學特性怕拍攝到了一幅相反的圖像,只是在19世紀末,也沒有人想到要調整它。目前大紅斑仍然在木星北部,而它出現(xiàn)的時間不晚于17世紀中期。旅行者號探測器在20世紀70年代末為大紅斑安排了第一次高質量的照片拍攝。當時,天文學家注意到,大紅斑正緩慢但確實地沿著木星表面移動,就像地球上的超級風暴一樣。
那場發(fā)生在2017年的陸地颶風“厄爾瑪”與“大紅點”非常相似,從太空看,它們甚至都以同樣的方式逆時針旋轉。然而,即使是地球上最猛烈的颶風,其強度也無法和大紅點風力相比。它們的風速可達每小時650公里,是一個由氫、氨和硫化合物組成的漏斗狀風暴,可以在其所有颶風中容納一個半地球,但最顯著的區(qū)別在于木星風暴的性質。
襲擊佛羅里達州或密西西比州的典型熱帶風暴是一個具有低氣壓中心區(qū)域的漏斗,而大紅斑是一個中心高度高的反氣旋地球上的壓力。事實上,在紅外圖像中,大紅斑明顯比木星周圍的大氣更冷,只是地球上的任何冬季反氣旋通常會持續(xù)幾天,而不是大紅斑那樣持續(xù)幾個世紀。科學家認為,由于木星是一個氣體巨星,所以表面沒有固體,導致陸地風暴無法減速。不過奇怪的是,海王星上的一個類似的大黑點只持續(xù)了5年,而土星上的大白點每30年出現(xiàn)一次,最終消失得無影無蹤,只有木星的大紅點會持續(xù)數(shù)百年。因此,即使是氣態(tài)巨行星的性質也無法解釋為什么木星上的大紅點變得如此之大,并且不會溶解!
除此之外,科學家們一直不明白為什么它如此紅。表面看起來這場風暴由與淺棕色木星云完全相同的氣體組成,但如果我們靠近它,我們可能會看到紅色斑點就像傷口上的痂一樣,這正是化學家們所相信的。根據(jù)他們的說法,一股巨大的旋風將有機化合物從木星深處帶到上層大氣中,否則這些化合物不會最終到達那里,在太陽紫外線輻射的影響下,它們形成了一種叫作透林的物質,這種物質具有獨特的深紅色陰影和相同的透林顏色。
在一些早期的照片中,大紅斑如此巨大,以至于它可以同時容納三個地球。這并不是一個夸張的說法。使用哈勃望遠鏡,我們觀察到了橢圓形的大紅斑,逐漸變小和變圓。30年來,與此同時,大小相當于北美洲和南美洲總和的碎片不時從漩渦中剝落。一些學者認為,木星上的大紅斑將在未來20年內(nèi)自行溶解,但事實相反,其邊緣的風速正在增加。它看起來不像一場減弱的風暴,那么在大紅斑下到底隱藏著什么秘密呢?
要解開大紅斑下的秘密,必須靠近深入了解。從我們的空間站發(fā)射探測器,我們必須在大紅斑上方飛行,甚至靠近它上方數(shù)百公里。但是在2017年,朱諾號飛船靠近時感受到了一種巨大的牽引力,當它飛越大紅斑時,它的無線電信號被扭曲了,就好像它撞到了一個巨大的重力袋,這意味著在大紅斑的表面下有一個巨大質量濃度。這種現(xiàn)象就好像在木星最大風暴的中心隱藏著另一顆行星。但它到底是什么呢?
當朱諾號下降到紅點時,探測器上的溫度計柱也會變紅。溫度將從木星的溫度升高創(chuàng)紀錄的-172度低溫到226度高溫。在220公里深處的極端溫度,這幾乎就像液態(tài)氮和熔融錫之間的差異。過去人們認為風暴的底部在這里的淺層地下,然而,對朱諾號的微波研究表明,這顆巨大的紅點至少深入了氣體巨星的大氣層500公里。
根據(jù)朱諾號的數(shù)據(jù),一些科學家得出結論說,溫度應該更高。也許如果我們發(fā)射一個保護良好的探測器到大紅斑,即為其提供燃料的噴射流,在3000公里的深處就能探測到。事實證明,大紅斑是一個巨大的過熱大氣引擎,出于某種原因,它不會丟失幾個世紀以來的能量。換言之,它不僅僅是木星身體上的膿腫,它還是一個影響許多組織并以其汁液為食的腫瘤。
在90年代末,木星的幾個較小的漩渦中出現(xiàn)了類似的結構大氣。nasa將其命名為“小紅點”,從那時起,它的發(fā)展一直受到密切監(jiān)控。誰知道,當行星上的大紅色腫瘤溶解時,這個新來者會取代它,或者你認為在未來幾十年里,木星最終會被黑點覆蓋?歡迎留下你的看法!