作者:宗华 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/11/20 19:54:44
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科学家揭示木星大红斑为何这么红

红色来自何处?

木星大红斑独特颜色的“配方”一直是个谜。但如今,研究人员对于它如何变得这么红有了一定了解:从富含氨的云盖开始,加上持续千百万年的强烈太阳辐射。相关成果日前发表于《伊卡洛斯》杂志。

氨形成了木星大气的顶层。下面则是由在地球温度下会分解但在木星上保持稳定的化合物——硫化铵构成的云层。最低的云层是水。所有3种气体形成了白色云层。那么,到底是什么赋予它们红色?

来自美国北亚利桑那大学的Mark Loeffler怀疑,来自太空的高能辐射使云层中的分子分裂,碎片则结合在一起形成人眼看上去是红色的复杂化合物。

Loeffler发现,用高能质子辐射硫化铵会产生带颜色的粒斑。当样品被放在-113℃(比木星最顶端云层稍凉)时,它们看上去是绿色的;当被冷却到-223℃(比云层冷)时,它们是红色的。

Loeffler介绍说,当粒斑被与来自大红斑的光谱做对比时,一些可见光波长同其低辐射试验相匹配。他据此怀疑,样品中的绿色可能来自实验室产生的硫原子团。

来自加州喷气推进实验室的Robert Carlson表示,一种更好的混合原料是氨和碳氢乙炔。去年,Carlson报告称,用紫外线辐射这种混合物会产生同红斑光谱更加匹配的红色物质。当同白色云层混合在一起时,它和木星表面看见的红色阴影相匹配。

和乙炔相比,硫是木星大气中更加常见的成分。不过,Carlson认为,碳氢化合物集中在正确的区域,从而令这颗行星标志性的地方变红。当太阳光线将上层大气中的甲烷分子分裂时,乙炔便会形成。随后,乙炔向下流进氨云。在那里,太阳紫外线会触发进一步反应,从而产生红色的化合物。(宗华)

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