图例:来自强大的地面望远镜新观测的红外图像,它显示了在木星大红斑中前所未见的冷热气流旋涡。(来源自原文网站)
尽管在地球上追踪预测天气变化都很困难,但是有了木星大红斑新的红外图像,如今科学家们可以画出第一张来自地外其他行星上天气的详细地图,它展示的是这里的巨大风暴系统。“这是我们对太阳系内最大风暴的首次详细观察,” 美国宇航局喷气推进实验室的资深科学家格伦·奥顿说,“我们原来以为大红斑就是木星上一个普通的椭圆形区域,不会有什么深层结构,但是这些新结果表明,它实际上非常复杂。”
大红斑是一个寒冷的区域,平均气温大约只有110开尔文(摄氏零下163度),它的面积非常大,在里面大约可以塞下三个地球。观测结果提供了前所未见的细节,我们可以看到热气流在较低温区域内搅动引起的旋涡。大红斑中最红的颜色对应高温的核心,它处在低温的风暴系统中,图像也显示出风暴边缘的地带,那里气体会下沉到行星的深层区域。
这项研究中的红外图像来自三个直径达8米(26英尺)的巨型望远镜的观测,分别是:位于智利的欧洲南方天文台超大型望远镜和双子座天文台望远镜,位于夏威夷的国家天文台日本斯巴鲁型望远镜,它们能提供前所未有的分辨率,而且扩展了1990年代后期美国国家航空航天局伽利略号航天器的覆盖范围。加上位于夏威夷的直径3米(10英尺)美国宇航局红外望远镜设备对深空星际云结构的观测,这些巨型天文台观测到的热成像细节水平第一次可以达到与美国宇航局哈勃太空望远镜的可见光图像相媲美。
最引人入胜的一点发现是,该点最强烈的橙红色中心部分温度比周围环境高3到4摄氏度,发在伊卡洛斯杂志的论文作者莱·弗莱彻说。尽管这点温差看起来似乎不大,但足以使在风暴眼正中间通常逆时针方向的旋涡变成弱的顺时针旋涡。不仅如此,在木星的其他部分,温度的变化足以改变风速并影响行星表面气体的云型。
“我们第一次可以确定像温度,风,气压和成分这样的环境条件与大红斑的实际颜色之间有着密切的联系,”弗莱彻说。“尽管我们这样推测,但我们仍然不确定到底是哪种化学物质或过程导致了这种深红色,我们可以确定的是它与风暴中心的环境变化有关。”
揭开木星巨大风暴系统的秘密将成为未来包括美国宇航局朱诺号任务的航天器进行红外航天器观测的目标之一。
(注图片来源自NASA官网)
大红斑位于木星大气层22 度以南的赤道区域,它是一个持续性高压区域,存在太阳系内最大的反气旋风暴。自1830年以来大红斑就一直被不断地观察研究,早在1665年至1713年的观测被认为同现在是同一个风暴,如果真是这样的话,那它已经存在了至少350年。
大红斑可能在1665年以前就已经存在,但是现在的大红斑只有在1830年之后才首次被观察到,并且只有在1879年显著出现之后才经过仔细研究。人们在1600年代看到的风暴可能与我们今天看到的并不相同。1830年之后的研究与17世纪的发现两个时期相距甚远。最初的斑点是否消散而后重新形成,它到底是否曾经变淡过,这些都因为观察记录不够而不得而知。
比如说,大红斑首次发现通常归功于罗伯特·胡克,他在1664年5月描述了木星上的一个斑点;但是胡克观察的位置可能完全在行星表面的另一个带中(北赤道带,而当前的大红斑位于南赤道带中)。第二年乔瓦尼·卡西尼对木星斑点的描述更为令人信服,他称其为“永久的景点”。由于能见度的波动,卡西尼观察到的斑点存在于1665年到1713年。然而,118年的观测时间差使得这个斑点的身份无法定论,而且较现在的大红斑而言,老的斑点观测历史较短,运动速度也较慢,因此不太可能确定它们就是同一个。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. universetoday-
如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除
转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处