如果太陽(yáng)系的主要氣體巨星木星“病了”怎么辦?當(dāng)然,這只是擬人說(shuō)法,木星確實(shí)長(zhǎng)了一些大紅點(diǎn),而且這些大紅點(diǎn)比地球還大!但是具體是什么原因?qū)е碌哪??今天我們就?lái)說(shuō)說(shuō)木星到底生的什么?。磕拘巧系降子卸嗌賯€(gè)紅點(diǎn)?這個(gè)巨大的膿腫有多深?最后,為什么神秘的大紅點(diǎn)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(diǎn)是什么時(shí)候形成的。上面張草圖是由意大利天文學(xué)家喬瓦尼·卡西尼于1665年繪制的,斑點(diǎn)看起來(lái)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(wú)知的公眾將它視為一個(gè)奇怪的海洋或一座巨大的火山的頂部。然而,天文學(xué)家立即意識(shí)到,這是一場(chǎng)巨大風(fēng)暴的漩渦。
但是細(xì)心的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),如果我們看看舊畫和素描,為什么我們會(huì)看到位于木星北部的斑點(diǎn),而不是南半球,和之前的大紅斑位置是不一樣的。顯然,沒(méi)有紅斑是可以穿越木星赤道的,這種不一致性使得過(guò)去的一些學(xué)者認(rèn)為,當(dāng)前的大紅斑是過(guò)去400年中的第二個(gè)。至于第一個(gè)大紅斑是如何消失的,而這一個(gè)是如何出現(xiàn)的,我們完全不知道,因?yàn)槲覀冨e(cuò)過(guò)了它,畢竟存在著幾十年的觀測(cè)差距,但是理論上來(lái)講,答案要簡(jiǎn)單得多。
在一些舊的望遠(yuǎn)鏡所觀測(cè)到的數(shù)據(jù)中,由于其光學(xué)特性怕拍攝到了一幅相反的圖像,只是在19世紀(jì)末,也沒(méi)有人想到要調(diào)整它。目前大紅斑仍然在木星北部,而它出現(xiàn)的時(shí)間不晚于17世紀(jì)中期。旅行者號(hào)探測(cè)器在20世紀(jì)70年代末為大紅斑安排了第一次高質(zhì)量的照片拍攝。當(dāng)時(shí),天文學(xué)家注意到,大紅斑正緩慢但確實(shí)地沿著木星表面移動(dòng),就像地球上的超級(jí)風(fēng)暴一樣。
那場(chǎng)發(fā)生在2017年的陸地颶風(fēng)“厄爾瑪”與“大紅點(diǎn)”非常相似,從太空看,它們甚至都以同樣的方式逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。然而,即使是地球上最猛烈的颶風(fēng),其強(qiáng)度也無(wú)法和大紅點(diǎn)風(fēng)力相比。它們的風(fēng)速可達(dá)每小時(shí)650公里,是一個(gè)由氫、氨和硫化合物組成的漏斗狀風(fēng)暴,可以在其所有颶風(fēng)中容納一個(gè)半地球,但最顯著的區(qū)別在于木星風(fēng)暴的性質(zhì)。
襲擊佛羅里達(dá)州或密西西比州的典型熱帶風(fēng)暴是一個(gè)具有低氣壓中心區(qū)域的漏斗,而大紅斑是一個(gè)中心高度高的反氣旋地球上的壓力。事實(shí)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(huì)持續(xù)幾天,而不是大紅斑那樣持續(xù)幾個(gè)世紀(jì)。科學(xué)家認(rèn)為,由于木星是一個(gè)氣體巨星,所以表面沒(méi)有固體,導(dǎo)致陸地風(fēng)暴無(wú)法減速。不過(guò)奇怪的是,海王星上的一個(gè)類似的大黑點(diǎn)只持續(xù)了5年,而土星上的大白點(diǎn)每30年出現(xiàn)一次,最終消失得無(wú)影無(wú)蹤,只有木星的大紅點(diǎn)會(huì)持續(xù)數(shù)百年。因此,即使是氣態(tài)巨行星的性質(zhì)也無(wú)法解釋為什么木星上的大紅點(diǎn)變得如此之大,并且不會(huì)溶解!
除此之外,科學(xué)家們一直不明白為什么它如此紅。表面看起來(lái)這場(chǎng)風(fēng)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(huì)看到紅色斑點(diǎn)就像傷口上的痂一樣,這正是化學(xué)家們所相信的。根據(jù)他們的說(shuō)法,一股巨大的旋風(fēng)將有機(jī)化合物從木星深處帶到上層大氣中,否則這些化合物不會(huì)最終到達(dá)那里,在太陽(yáng)紫外線輻射的影響下,它們形成了一種叫作透林的物質(zhì),這種物質(zhì)具有獨(dú)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(shí)容納三個(gè)地球。這并不是一個(gè)夸張的說(shuō)法。使用哈勃望遠(yuǎn)鏡,我們觀察到了橢圓形的大紅斑,逐漸變小和變圓。30年來(lái),與此同時(shí),大小相當(dāng)于北美洲和南美洲總和的碎片不時(shí)從漩渦中剝落。一些學(xué)者認(rèn)為,木星上的大紅斑將在未來(lái)20年內(nèi)自行溶解,但事實(shí)相反,其邊緣的風(fēng)速正在增加。它看起來(lái)不像一場(chǎng)減弱的風(fēng)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(cè)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(hào)飛船靠近時(shí)感受到了一種巨大的牽引力,當(dāng)它飛越大紅斑時(shí),它的無(wú)線電信號(hào)被扭曲了,就好像它撞到了一個(gè)巨大的重力袋,這意味著在大紅斑的表面下有一個(gè)巨大質(zhì)量濃度。這種現(xiàn)象就好像在木星最大風(fēng)暴的中心隱藏著另一顆行星。但它到底是什么呢?
當(dāng)朱諾號(hào)下降到紅點(diǎn)時(shí),探測(cè)器上的溫度計(jì)柱也會(huì)變紅。溫度將從木星的溫度升高創(chuàng)紀(jì)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(guò)去人們認(rèn)為風(fēng)暴的底部在這里的淺層地下,然而,對(duì)朱諾號(hào)的微波研究表明,這顆巨大的紅點(diǎn)至少深入了氣體巨星的大氣層500公里。
根據(jù)朱諾號(hào)的數(shù)據(jù),一些科學(xué)家得出結(jié)論說(shuō),溫度應(yīng)該更高。也許如果我們發(fā)射一個(gè)保護(hù)良好的探測(cè)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(cè)到。事實(shí)證明,大紅斑是一個(gè)巨大的過(guò)熱大氣引擎,出于某種原因,它不會(huì)丟失幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)的能量。換言之,它不僅僅是木星身體上的膿腫,它還是一個(gè)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(gè)較小的漩渦中出現(xiàn)了類似的結(jié)構(gòu)大氣。nasa將其命名為“小紅點(diǎn)”,從那時(shí)起,它的發(fā)展一直受到密切監(jiān)控。誰(shuí)知道,當(dāng)行星上的大紅色腫瘤溶解時(shí),這個(gè)新來(lái)者會(huì)取代它,或者你認(rèn)為在未來(lái)幾十年里,木星最終會(huì)被黑點(diǎn)覆蓋?歡迎留下你的看法!