大红斑在变小【凤凰彩票登陆】

2019-08-28 作者:科学知识   |   浏览(161)

此外,大红斑消失将帮助科学家了解风暴能量如何分散到木星大气层中,并可能让人们一窥潜伏在云顶之下的东西。了解木星等行星的深度,是了解更多关于太阳系其他气体巨星及散布在银河系中的其他气体巨星的关键。

太阳系规模最大的行星风暴似乎正变得越来越小。最新研究表明,木星标志性的大红斑——数百年来一直被观测到的反气旋风暴,如今小到仅能吞没一个地球。150年前,当它最大时,可以跨越4个地球的直径。相关成果日前发表于《天文学期刊》。

利用“朱诺”号微波辐射计所获数据绘制的大红斑图像。微波辐射计有6条通道,用于探测木星内部不同深度的微波。

几十年后木星大红斑或会消失 太阳系最大最久风暴已接近生命尾声

“在大气层中,旋转柱不得不保存一种被称为涡度的动力。如果它在缩小但没有加速,那么它还必须拉伸。”Simon介绍说,她和团队主要依靠哈勃太空望远镜的数据以及NASA“朱诺号”太空飞船的高分辨率图像观测木星大红斑。这种拉伸还能解释为何大红斑在2014~2017年变得更偏向橘黄色。可能是高海拔气体通过暴露于更多的紫外线辐射改变了颜色。

木星云带沿着与“邻居”相反的方向旋转。云带和云区之间的边界存在强风,被称之为“纬向喷射气流”。大红斑处在两个移动方向相反的喷射气流之间,北侧是一个东向喷射气流,南侧是一个西向喷射气流。这两股气流让它的纬度恒定不变,同时拥有惊人的寿命。

对于研究行星大气层的科学家来说,大红斑的“衰亡”可能是一个重要机会。木星、土星和海王星的持续风暴,是行星巨大空间深处不明神秘力量造成的,但究竟什么导致下面的动态引起表面大气活动并触发气旋的,仍是一个谜。

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大红斑的颜色逐渐变深,2014年起变成强烈的橙色

科技日报北京2月25日电 木星大红斑至少存在了200年甚至更长时间,它是太阳系已知持续最长的风暴。但据美国《大众机械》杂志最新报道,“朱诺”号木星探测器的观测结果显示,大红斑正处于生命周期的最后阶段。

不过,根据曾到访过木星的宇宙飞船——从1979年的“旅行者号”到1995年的“伽利略号”再到目前正在进行的“朱诺号”任务——获得的观测结果,虽然大红斑的尺寸正在变小,重量却在增加。“朱诺号”最近刚发回了关于木星这一特征的壮观特写镜头。风暴中的云层顶端和以前相比正变得更高,其反射率也随着时间的流逝变高。

作为一名研究彗星大气层的行星学家,堂娜·皮尔斯通常不会研究巨型风暴。但她仍希望了解包括木星在内的太阳系其它天体的大气层特性。研究各种类型的大气层有助于我们加深对大气层如何形成和运转的认知。

第一批可靠的大红斑图像创建于19世纪中期,而天文学家开始拍摄到行星大小的风暴,是在1880年代,大红斑大到可以吞噬整个地球。第一次被发现时,大红斑足以吞下4个地球。

研究认为,通过围绕木星上下旋转的高速对流维持在恒定纬度的大红斑随着时间流逝在逐渐向西移动。这和木星向东旋转恰好相反。但观测结果表明,其向西移动一直在加速。Simon介绍说,这可能同环绕风暴的条件相关,地球上的飓风也在以同样的方式被“操控”。

作为太阳系内最引人注目的风暴之一,大红斑一度规模巨大,足以吞噬三个地球。在木星上咆哮了300年后,大红斑正不断萎缩。此外,它的圆度和高度不断提高,颜色也随时间推移发生改变。哪些因素导致了这些变化?对大红斑的未来命运又意味着什么?所有这些还都是未知数。

NASA喷气动力实验室的行星和大气科学家盖伦:奥顿说,风暴可能从椭圆形状缩小为稳定的环形。“它可能变得模糊不清,或者变得不稳定。”

木星的大红斑正在经历一些变化。图片来源:NASA

2018年4月1日,美国宇航局的“朱诺”号飞船拍下了这幅图像的原始照片。公民科学家杰拉尔德?伊奇斯塔特和肖恩?多兰对朱诺相机获取的数据进行处理,绘制了这幅令人惊异的图像

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Simon同时表示,类似的风暴种类可能在17世纪60年代曾被发现。“当时的风暴要比19世纪的大红斑小,因此我们怀疑他们看到的是一场最终消失不见的不同风暴。”

在地球上,大气层与地表之间存在一条清晰的界限。地球的大部分区域被液态水覆盖。木星云层下方没有巨大的海洋。研究表明在木星内部,大气层转化成液态氢。木星可能拥有一个固态核心,很可能深埋在厚厚的液态金属氢层下方。这种形态的氢充当了电导体。

大红斑是扁圆形的,这意味着它呈水平椭圆形状。随着风暴的消失,它水平覆盖木星表面的经度范围将缩小。而在19世纪80年代,它却横跨40度木星经度。从那以后,风暴缩小到经度只跨越13度,是地球直径的1.3倍而已。

“风暴是动态的。这就是我们从木星大红斑上观测到的结果。”该研究负责人、NASA戈达德宇宙飞行中心的AmySimon表示,“它的大小和形状在持续发生变化,风向转变也一直在发生。”

与木星不同,由于与固体表面之间的摩擦,地球大陆块导致大型风暴不断损失能量。木星没有陆地,风暴可以肆虐很长时间。即使按照木星的标准,大红斑也是一个“长寿”风暴。科学家并不确定其中的原因,但他们知道处在木星云环并且旋转方向相同的风暴往往可以持续更长时间。

大红斑由旋转的大气带以高达300英里/小时的速度行驶,从而保持反气旋旋转。几个世纪以来,大红斑的垂直长度或横跨的纬度几乎保持不变,随着经度缩小,大红斑变得更加接近圆形。

一项由美国宇航局开展的最新研究将关于木星大红斑的所有持续观测结果(最早可追溯至19世纪70年代)结合起来分析发现,自1878年起,它便开始缩小,仅在上世纪20年代出现短暂的恢复。最近几十年,大红斑的直径每年缩小约230千米。

随着时间的推移,大红斑的经度发生很大变化。最近获取的证据表明,它的西向纵向运动速度不断提升。与大红斑一样,云带的纬度几乎没有随时间推移发生任何改变。研究人员尚未完全了解云带的结构,但有证据表明浅色的云区是物质上升区,暗色的云带是物质下沉区。

2017年7月12日,“朱诺”号飞掠木星这个最著名的反气旋风暴,由此产生了有史以来最详细、最壮观的风暴观测图像。

对于大红斑,科学家所知不多。这场超级风暴何时以及如何形成,哪些因素赋予它惊人的红色,持续时间为何超过在木星大气层中观察到的其它风暴,所有这些都还是未知数。然而,天文学家认为它的纬度之所以一直位于木星赤道以南22度,与木星大气层的云环有关。

对木星的观测可追溯到几百年前,第一次观测到大红斑并得到证实是在1830年

木星的云环五彩斑斓,深色的被称之为“带”,浅色的被称之为“区”,与木星赤道平行。科学家并不确定何种因素导致了“带”和“区”的颜色差异。不过,它们的化学构成、温度以及大气层的透光度都可能是影响因素。

“朱诺”号拍摄的大红斑靓照

木星大红斑的规摸超过地球并且威力巨大,能够将不慎落入的小风暴撕成碎片。它是木星大气层,乃至整个太阳系内最引人注目的特征之一。大红斑逆时针旋转,是一个反气旋,风速可达到每小时500公里。自1830年以来,甚至有可能从17世纪60年代以来,人类便对大红斑进行观测。从发现到现在,大红斑一直激发着人类的想象力,同时也是科学研究的一个宠儿。

大红斑一度规模巨大,足以吞噬三个地球。在咆哮了300年后,大红斑正不断萎缩

通过对大红斑的历史数据以及最近的观测数据进行分析,科学家发现大红斑正在萎缩,圆度和高度提高,颜色也随时间推移发生改变。哪些因素导致了这些变化?对大红斑的未来命运又意味着什么?所有这些还都是未知数。

美国宇航局的“朱诺”号飞船正环绕木星飞行,并不断收集云环和大红斑的数据。通过对新数据进行分析,科学家将进一步洞察木星大气层的特征。大红斑最终将迎来怎样的命运?“朱诺”号可能给出我们答案。

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