「木星」木星的大红斑怎么了?


「木星」木星的大红斑怎么了?
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「木星」木星的大红斑怎么了?
【「木星」木星的大红斑怎么了?】近年一些照片显示木星那个漂亮的大红斑似乎有被拆散的趋势 , “脱落”下来的小小红色斑点四散开来 , 一些科学家开始担心 , 大红斑是不是在变小 , 以后会消失?
木星大红斑与地球的大小对比示意图 。
发现细胞的英国物理学家胡克(Robert Hooke)最早在1665年发现了木星上的这块大红斑 。 直到1979年 , 人们通过两艘太空船近距离飞过木星拍摄的照片 , 才了解到那是一块漂浮在有地球几倍大的涡流之上的红色云层 。 但是同时 , 科学家将红斑区域与19世纪的照片对比 , 觉得只有当时的一半大 , 首次引发了红斑是不是会消失的顾虑 。
今年初 , 一些天文学家公布照片说 , 红斑开始“发散” , 有几大块红云“剥落”离开了大红斑的主体 。
加州大学伯克利分校机械工程学教授马库斯(Philip Marcus)和同事 , 利用电脑模型和流体力学分析后认为红斑并无消失的风险 。
马库斯说 , 人们看到的红云比下面的涡流面积大 , 涡流才是这块红斑的实质所在 。 于是真正的问题是:红云面积的缩小是由于涡流的缩小造成的吗?马库斯说他们的研究认为 , 没有证据显示下面的涡流的大小或强度有任何变化 。
木星上的气旋与反气旋
分析显示 , 木星大红斑旁边的涡流与它的相互作用对其影响很大 。 有的是反气旋 , 即旋转方向与木星自转方向相反的气旋;有的是普通气旋 , 即转向与木星自转同向 。 反气旋在照片上看起来颜色很亮 , 容易看到 , 而气旋通常只有一些条状云或完全没有云 。
如果木星上一些气旋没有云 , 如何知道那里有气旋呢?在过去一百多年里 , 天文学家的记录显示 , 一些云层覆盖的反气旋缓慢在木星上移动的时候 , 有时突然会改变速度 。 如果用它们与无云的气旋相遇 , 就能作出合理的解释 。
在这种理论基础上 , 马库斯的研究组还发现 , 两个反气旋相遇很容易就合并在一起 , 然而反气旋和气旋相遇却是互相排斥 。 他们发现 , 2019年初他们观测到大红斑出现“剥落”现象的时候 , 也观测到大红斑正和几个小的反气旋合并 。
不过 , 这些反气旋并不是立即被气旋“消化”掉 , 而是在红斑的边界地区产生一些“小疙瘩” , 围着红斑转 , 缓慢转向中心地带 。
两个现象同时发生导致大红斑被撞出碎片
研究组认为 , 2019年初是两个气象现象同时发生导致了红斑“剥落”的图像:上面提到的在红斑边界转悠的、未消化的小疙瘩 , 加上遇到一个或多个无云的气旋同时作用的结果 。
当一个大的反气旋与小的气旋相遇、在排斥之前 , 大的反气旋的边界还会产生一个停滞阶段 , 此时那里的风将突然地改道为与原先几乎垂直的方向 。 马库斯形容说 , 想象一下两个消防水管相对喷水 , 水流将会飞溅到周围 。 这应该就是木星上的云和未消化的小疙瘩发生的情况:“飞溅”到四周 , 产生剥落的小片云的效果 。
马库斯分析说 , 这两个气象现象在木星上都是正常现象 , 只是它们同时发生较为少见 , 但这并不影响大红斑的“健康”状况 。