某种意义上看,这是一个超级大台风,但其中又有一些不同。
1.木星大红斑
木星大红斑是木星表面的特征性标志,长约25000千米,上下跨度12000千米。
1664年,罗伯特·虎克成为第一个观测到木星大红斑的人。如今,“大红斑”持续了300多年,天文学家和气候学家基本认定,这就是一个巨大的气旋风暴。
2.理化特性
A.组成:“大红斑”的主要组成气体是氨和甲烷。
B.特点:
激烈的逆时针方向运动的下沉气流,因为气流中含有大量的红磷化合物,所以颜色呈褐色。过去百年来,大红斑的颜色还在不断变化,证明其中红磷化合物的含量也在变化。
大红斑巨大到可以放下3个地球。
C.不解之谜:
根据流体力学、大气物理学来计算,其持续的时间应该远没有这么长,本应该在几个世纪前就消失,(原理类似于地球的台风/飓风)。根据天文学家的估算,木星大气中的垂直流应该可以吸引热气体从大红斑的上方对系统注入能量,冷气体则从下方进入风暴中心区域。
而地球上的气旋风暴,主要靠海洋给予能量。
所以,从这一点来看,“大红斑”本质上是升级版的台风!
木星大红斑是什么?是一个超大台风吗?
大红斑一直都是天文爱好者观测木星时的重要目标,从其1665年被发现以来,一直都引人瞩目,从1830年开始至今连续被观测了190年,与最初发现时相比,经度上的直径缩小了一半,如果按目前的速率继续缩减规模,那么它在2040年左右会变成圆形,最后在逐渐消失!
但最近法国艾艾克斯-马赛大学的研究人员的实验结果表明,木星的大红斑在近40年来并没有在所有规模上缩小,至少它的厚度上变化非常小,这表明它的寿命比预期的要长得多!
关于木星和它的大红斑
木星是太阳系内最大的行星,它的质量是其它行星总和的2.5倍,直径大约为14万千米,它的轨道半长轴为5.2天文单位!值得一提的是木星的自转速度是太阳系行星中最高的,赤道自转线速度为12.6 km/s,相比之下地球只有465米/秒。所以木星也是太阳系中最扁的行星,它已经快被自己的自转甩成一个月饼了!
木星的大红斑
这是木星南纬22°的一个逆时针的反气旋风暴,旋转一周大约是6天,它的直径在东西方向上的距离是4,000–40,000公里,南北距离则12,000–14,000公里,这个规模足以塞进去几个地球!
现在只能装下一个地球啦
大红斑的边缘风速大约是120米/秒,中心几乎不动,从风速来看比地球上最大的风暴要大不少,但从规模来看那就是绝杀了,早先以为海王星的大黑斑是地球上风速最高的风暴,结果发现那个大黑斑只是海王星大气层中的一个空洞。
大红斑的颜色之谜
大红斑颜色一直是一个谜,美国国家航空航天局在加州的喷气推进实验室卡西尼工作团队认为,大红斑颜色可能是阳光分解木星大气层后形成的特殊化学物质所形成,美国国家航空航天局在加州的喷气推进实验室卡西尼工作团队中的凯文贝恩斯称“我们的模型显示,大红斑的大部分其实颜色很淡,处于浅红物质所形成的上层云层的下方”
木星的红斑到底会消失吗?
木星大红斑在数十年内消失一直是个热门话题,但据NASA科学家以及最近法国艾克斯-马赛大学的达芙妮·勒马奎里耶的研究,似乎并没有那么容易消失!
大红斑的动力来源
早先认为大红斑存在那么久的原因是木星的气旋运动在没有山脉的木星上会存在更久,就像地球上的台风在海洋上能肆虐很久,登陆后很快就会消散一样,但根据科学家对流体动力学的了解,再强的风暴也不可能持续几百年,除了湍流和波动逐渐削弱风的能量,它还通过辐射热失去更多能量 。
哈佛大学博士后佩德拉姆-哈桑扎德和加州大学伯克利分校的流体动力学教授菲利普-马库斯一起建立了一个模型显示,垂直气流和涡旋为大红斑补充了能量,使得它存在的时间更久。
法国艾克斯-马赛大学的研究者建立的模型也显示,形成大红斑的各个力量之间似乎达到了某种平衡,也就是说未来红斑可能不会快速消失,而是会持续存在!这是自旅行者近距离观测大红斑以来将近40年以来厚度没有发现明显变化(170千米)的主要原因。
朱诺木星探测器
由于在木星不透明的大气中很难观测大红斑的厚度,但正在木星执行任务的朱诺号完全可以做到这一点,因此法国艾克斯-马赛大学的研究者们正在等待朱诺号的观测结果。
在木星上,有两个地外反气旋风暴,分别是巨大的红色风暴和新形成的椭圆形风暴。它们的动力来自于小型风暴的合并,而不像在陆地上发生的任何正常的反气旋破坏现象,因为陆地上的海洋为风暴提供动力。
另一种解释是,较热的气体在冷气体柱中发生了变化,形成了漩涡,就像土星和海王星上的大黑点一样,在金星的杆状体附近也能观察到反气旋。
这种风暴的结合可能是混乱的结果,是木星空气中第二大的反气旋涡流,仅次于已知的大红点。在尝试探索木星的过程中,“朱诺”号让科学家们看到了迄今为止最壮观的椭圆形风暴。
木星上真的是强烈的飓风般的风暴,饱含风,雷声和闪电。木星上最著名的风暴就是大红色斑,它的面积是地球陆地的三倍。这个红色的大红斑已经肆虐了几百万年了。这种推动木星风暴的力量不是来自于光,而是由木星自身产生的辐射构成的。
在太阳系中,木星、土星、天王星和海王星都是哈勃望远镜的风暴追踪者。例如,哈勃探测到木星最著名的特征缩小了,也就是大红斑有缩小的趋势。在海王星上,哈勃拍摄了迄今为止最具洞察力的卫星图片,海王星的大风天气让科学家们感到困惑。海王星上的风平均每分钟移动900英里(1450公里每小时),而这种大风暴能保持平衡很长时间。
几年来,哈勃一直在监测木星大气的变化过程。哈勃偶尔会看到突然从木星云层下爆发的大风暴。这些风暴似乎是由于木星内部的能量加热了只存在于阴暗顶部下方的液体云而引发的。在这些风暴之后,“朱诺”号组织便深入云层内部进行探测,以了解这些风暴的成因。
木星大气的顶层包含了不同颜色的环状液体云(富含氨气)。这些云绕着木星旋转,但也在混乱的风暴中旋转。风暴中的云以逆时针方向旋转,每隔6天或更久就会转满一圈。
然而,大红斑风暴的反射信号表明木星将处于全球气候变化时期,是大约70年的国际气候循环的一部分,其特征是这种相对快速形成的风暴导致气旋和反气旋涡旋的逐渐下降和收敛,帮助在木星的两极和赤道之间传递热量。
我们都知道木星上有个大红斑,它是个超大的台风吗?当然不是!因为只有地球上国际日期变更线以西的产生在太平洋上的大规模热带气旋才叫做台风,其他地方的都不叫台风,何况是在木星上呢?
木星大红斑从本质上讲也属于风暴,是一种发生在行星大气层中的巨型旋转式风暴,它是木星表面最显著的特征,说到它的规模,那就更惊人了,近些年测量的它的大小大致是左右长约25000千米,上下跨度12000千米,几乎可以放下两个地球,其厚度也达数百公里,所以地球上的台风和飓风相对于木星大红斑来说都是特别微小的。
由于体态庞大,这个巨型风暴每6个地球日按逆时针方向旋转一周,不仅比木星的自转速度慢很多,也比地球的自转速度慢很多,而且它也在不断地横向移动,中心位置大致处于木星的南纬23度附近,它不像地球上的台风会划出一个像高纬度移动的弧形前进路线。
关于木星大红斑的成因,科学家们认为可能是木星内部温度最高的部分呈柱状的旋涡不断朝外喷射形成的,柱状的旋涡与大气中的甲烷、氨等物质产生化合作用,造就了一些红色的磷化合物从而形成了橘红色的大红斑,不过其中也有一些白色条纹,被认为应该是富含甲烷和氨气的云团。
木星大红斑最早被发现于1654年,至今已经365年,但是天文学家们认为这个大红斑的形成至少已经有800年,不过它的高潮期可能已经过去,19世纪末期观察到的大红斑规模被认为可以放下4个多地球,如今面积已经减少一半多,说明其减弱的速度还是很快的,但它仍然可以说是相当巨大。
美国宇航局(NASA)的科学家比尔库克等人近日通过哈勃望远镜和朱诺号木星探测器的数据分析后认为,如今木星星大红斑的规模正在缩小中。今年5月份,澳大利亚天文爱好者安东尼韦斯利发现了大红斑“脱线”的现象,称“每一段带状物似乎都与大红斑脱离并消散。之后在大约一周后新的带状物形成,再脱离和消散,如此循环反复。” 并且有迹象显示木星南赤道带似乎正在将大红斑中的物质“拉出”,这些都影响了木星大红斑的规模减小。
上图为1995到2014年的20年中木星大红斑规模缩小的实际图像,图中已可见其规模缩小明显。
因此也有天文学家认为,照目前的减弱趋势来看,木星大红斑有可能在百余年后消失,但这样的天文奇观也并非再不可见,因为其实木星上有着很多的大型风暴漩涡,比如在大红斑的东南方就有一个已经具有相当规模的风暴正在形成中,它的崛起将在未来取代木星大红斑的风暴霸主地位。
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是高级生命体在那里修炼顶级武功而产生的现象,这明显比在地球上的制造台风所需要的能量更大的多。