作者:宗华 来源:中国科学报 发布时间:2018/3/18 0:42:05
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大红斑在变小

木星的大红斑正在经历一些变化。图片来源:NASA 

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》。

一项由美国宇航局(NASA)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。

“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Amy Simon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。”

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。

“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。

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”。

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。”(宗华)

《中国科学报》 (2018-03-18 第2版 国际)
 
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