木星|在木星旋转的大红斑中,航天器正在静静地观察它


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木星|在木星旋转的大红斑中,航天器正在静静地观察它
在木星旋转的大红斑中 , 航天器正在静静地观察它
众所周知 , 木星是太阳系中最大的行星 , 也是最大风暴的发源地 。 该风暴被称为大红斑 , 这是一个巨大的漩涡 , 几个世纪以来一直在旋转 。 它比我们的地球还大 , 但我们对它知之甚少 。 直到现在 , 科学家们只能从远处观察这个地方 。 但多亏了科学家们十年前发射的航天器 , 我们终于看到了木星风暴的内部 。
大红斑就像地球上的一场风暴 , 但体积超大 。 风暴基本上是云 , 这与我们所知的地球上的旋风、飓风或台风并没有什么不同 。 大红斑直径1.6万公里 , 是我们太阳系中最大的风暴 , 已经持续观测了大约 200 年 , 但它存在的时间要长得多 。 相比之下 , 地球上的大风暴通常最多持续几天或几周 。
我们相信这东西真的很古老 , 它是如何持续这么长时间的一直是个谜 。 在朱诺航天器之前 , 科学家们只能从远处观察风暴 。 即使从远处看 , 他们也注意到它的形状正在改变并且实际上正在缩小 。
朱诺号任务于 2011 年从卡纳维拉尔角太空部队站发射 , 并于 2016 年抵达木星 。2019 年 , 航天器略微改变航向 , 两次经过大红斑 。 科学家们使用微波传感器切入风暴的深处 , 获得了大红斑的第一个 3D 模型 。 大红斑就像是一个煎饼 , 因为它的顶部很宽 。 但那个煎饼的深度比我科学家预期的要厚得多 。
微波观测显示 , 木星上的这些风暴称为涡旋 , 延伸到行星的云层以下 。 在大红斑的情况下 , 它延伸到木星的云层中至少320千米 , 超出了云层形成和水凝结的深度 。
这与我们认为地球大气的运作方式大不相同 , 后者主要由水、云、冷凝和阳光驱动 , 但这是如何运作的 , 需要科学家新的模型和新的想法来解释 。
测量大红斑的引力
在2019年飞越大红斑期间 , 朱诺号航天器以超快的惊人速度在木星上空运行 。 风暴是如此之大 , 以至于它的重力场实际上在航天器飞越时推挤了它 。 当航天器飞过涡旋时 , 局部重力往往会拉开和推开它 , 这让朱诺号每次都抖动不已 。
地球上的科学家可以看到这些引力“抖动”的影响 。 那是因为每次风暴的压力或者引力推挤朱诺号时 , 都会推动航天器靠近或远离木星 。 这种变化的距离导致发送回大约64亿公里外的地球的无线电波被巧妙地挤压和拉伸 , 这种现象被称为多普勒频移 。
利用这种效应 , 航天器可以接收到小至每秒0.01毫米的微小碰撞 。 在飞越期间获得大红斑引力所需的精度是惊人的重力观测的结果补充了早期的微波测量结果 , 得出的结论是风暴穿透了木星大气层约480千米 。
萎缩的地方
对大红斑的观察表明它正在缩小 。 近一个半世纪以来 , 这个标志性景点一直在变小 , 目前还不清楚它会持续多久 , 朱诺号正在仔细研究这种现象 。 我们正在做的是 , 在风暴收缩发生的同时近距离观察正在发生的事情 。
航天器正在观察风暴的斑点被邻近的云层卷入 。 风暴本身似乎也被木星上强大的风传送带困住 , 这些传送带正在稳定风暴 。
朱诺号的数据将帮助科学家预测大红斑可能发生的事情 。
了解风暴正在发生的事情 , 现在使科学家能够制作更复杂的模型来模拟我们所看到的 , 然后预测未来会发生什么 , 包括大红斑可能最终消失的时间 。
了解其他类似木星的行星
朱诺号航天器的发现揭示了土星、天王星和海王星等巨行星的早期形成 , 甚至是我们太阳系以外的行星 。
当我们走近时 , 这是我们真正能够打开并观察内部的第一颗行星 , 这将告诉我们很多关于巨型行星如何在整个星系中运作的信息 。 迄今为止 , 天文学家已经确定了数以千计的系外行星 。 这些行星距离地球很远 , 最近的一颗距离地球大约10.5光年 , 这使得观察其地表发生的事情变得困难 。