注意!木星大红斑将会变成小红斑?

大红斑会消失么?

注意,大红斑正在消失。木星最著名的大气“景点”-大红斑,多年来持续变小。上世纪60年代我还是个孩子的时候,透过我那块6英寸厚的埃德蒙反光镜木星的大红斑清晰可见,足足有三个地球大,但现在已经严重缩水。

1880年法国艺术家、天文学家艾迪安.特鲁弗诺绘制的木星

艾迪安.特鲁弗诺在1880年11约1日绘制的木星图中,可以看到木星卫星在木星上的投影,以及巨大的大红斑。

在19世纪80年代,大红斑就像一艘巨大的飞艇,在白色结晶状氨云中滑翔,足足有40000公里(25000英里)宽。即使你使用8业余的观测装备,如小型反射天文望远镜在白天也可以清楚的看到。差不多100年后的1979年,大红斑的南北尺寸基本未发生改变,但大红斑的宽度减小为25000公里(15535英里),仅相当于2个地球直径大小。天体摄影家达米安.皮驰利用WINJUPOS软件连续且精确的测量了大红斑的尺寸,结果显示在过去10年大红斑在持续变小:

2003年2月- 18,420公里(11,445英里)

2005年4月- 18000公里(11,184)

2010年9月- 17624公里(10951公里)

2013年1月- 16,954公里(10,534)

2013年9月- 15894km (9876)

2013年12月- 15302公里(9508)= 1.2地球直径

旅行者1号拍摄的木星动图,经重新处理后的高分辨率图像,全屏可清楚看到旋转的大红斑。(资料来源:美国航天局/喷气推进实验室/比约恩·琼森/伊恩·里根)

如果这些数据经得起专业人士的推敲,那么人们不禁要问大红斑究竟还能存在多久呢?这也能解释为什么在近年用小型天文望远镜已经很难观测到大红斑。是的,大红斑在近100年不仅在变小而且近年颜色也变得更白了,近期业余的天文观测者很难通过小型天文望远镜观测到大红斑。在观测季节大红斑呈现出较为明显的红色,但是除非当地有良好的观测气象条件并且刻意寻找,否则也很难发现。

由比约恩·琼森重新处理的1979年旅行者1号拍摄的大红斑照片显示了惊人的丰富细节。这是一个巨大且存在很长时间的风暴。巨大的风暴位于木星南半球相反的急流之间。资料来源:美国航天局。

大红斑不只是在变小,其旋转速度也在增加。根据以往文献记载,其转动周期为6天。而约翰·罗杰斯(英国天文学会)在2012年发表的一篇关于大红斑变迁的论文中指出,在2006~2012年间大红斑在稳定的缩小,转动周期也缩短到4天。当大红斑收缩时如滑冰运动员收拢双臂增加旋转速度一样,似乎在通过增加旋转速度保持角动量。

1665年卡西尼绘制的大红斑图

这副卡西尼的画作展现了1665年至1677年间大红斑的一个大概情况(南方朝上)。亚米迪·吉列明1887年在《大地-天空》上说这与当时的大红斑大小和形状差不多。

罗杰斯估计大红斑2014年风速达到300公里每小时,而在2006年风速仅250公里每小时左右。尽管它的周长变小了,但这次木星飓风的风力比以往任何时候都要强劲。更有趣的是,大红斑在1713年到1830年间如同完全消失了一般,直到1831年才有相关记录重新出现,成为一个长长的、苍白的“空洞”。根据罗杰斯的说法,那个时代没有任何关于大红斑的信息。如果大红斑一直存在,不可能没有一点关于它的信息都没有。这就引出一个有趣的问题,在1831年发现的这个“空洞”是在1831年重新出现的还是卡西尼在1665年发现的那个呢?

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14帧的动画显示了木星大气的循环周期,跨度为24个木星日,也就是大约10个地球日。时间的流逝加快了60万倍。资料来源:旅行者1号/美国航天局。

很明显,大红斑在不停的变大或变小,但究竟是什么让它持续存在呢?在木星的动荡环境下,它应该在短短几十年里消失。但哈佛大学的博士后研究员派德姆·马瑞杰及和加州大学伯克利分校流体动力学教授菲利普·马库斯新建立了一个模型可能有助于解释它超长的寿命。目前来看,至少有三个因素在起作用:

*木星没有陆地。地球上飓风在登陆后很快就会消失。在木星上一旦形成大风暴,它能比地球上的飓风持续更长的时间。

*吞噬和被吞噬:像大红斑这么大的风暴可以“吞噬”掉其他小风暴并吸收掉其能量。

*在马瑞杰和马库斯的模型中,如果风暴能量减少其内垂直方向的风将通过交换内外冷热气流恢复其能量。同时,他们的模型还预测大红斑将通过径向风或汇聚风的方式从临近的气旋中吸收气体到自己的中心。这些能量将维持大红斑的存在。

2014年2月1日,大白斑的照片(也被称为小红斑)。这是在木星上新发现的一个重要风暴,位于西经332°。这个风暴有大红斑一半大小。资料来源:克里斯托弗

如果大红斑继续缩小那么“大”将名不副实。同时,拥有大红斑一半大小的大白斑(别称“小红斑”)正在等待上位时机。大白斑位于木星南温带,与大红斑分别位于木星的两侧。大白斑是在1998年至2000年间三个小一点的风暴合并而成。大白斑与大红斑是否会有激烈竞争或碰撞?我们将拭目以待。

由保罗拍摄的木星大气运动的延时镜头。每一张图都是由11英寸和14英寸望远镜拍摄的4-6张照片拼接而成。

作者: universetoday

FY: 大卫高怕飞

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