木星氣旋的哈勃近照出爐,你知道大紅斑還有個親戚嗎?

2020-12-04 天文在線

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哈勃太空望遠鏡拍攝於2020年8月的一張美麗的木星新圖像,該圖片顯示了木星冰冷的衛星木衛二以及木星大氣層中的幾場著名風暴。

這可能不是你見過的最清晰的木星影像。宇宙飛船拍攝的圖像更清晰。但這是我們能想起的從地球上拍攝的最清晰的圖像。它難道不美麗嗎?它來自於哈勃太空望遠鏡。左邊的小衛星是木衛二。閱讀下面的圖片,了解一些著名的木星風暴。圖片由NASA, ESA, STScI, A. Simon(戈達德太空飛行中心),M.H. Wong(加州大學伯克利分校)和OPAL團隊拍攝。

這張照片裡有許多有意思的地方。

首先是位於木星左側的木衛二。在木星的四大伽利略衛星中,它是最小的,且在其表面冰層之下存在海洋,這意味著生命有存在的可能。

然後我們來看看木星本身。你也許知道,圖上的那些條紋並不真正位於木星的表面。我們肉眼所見的實際上只是木星大氣的最外層。照片裡顯示的是木星大紅斑,這個直徑比地球還大的巨型氣旋在木星的南半球上空做著逆時針旋轉。NASA表示,大紅斑正在向著位於它前方的雲層中移動,這在它周圍形成了瀑布一樣的白色、米白色帶狀區域。木星大紅斑目前是非常鮮豔的大紅色,其中核心和外圍一圈的紅色較深。研究人員表明,大紅斑現在的直徑大約是9800英裡(14500km),這個大小足以吞沒地球。遠在1930年,就有望遠鏡觀測記錄顯示這個超級氣旋在不斷縮小,且持續到了今天,但其原因卻一直成謎。

我們繼續,看到大紅斑下方的第二個橢圓形斑點了嗎?那也是木星大氣層中的一個氣旋,科學家們稱之為小紅斑。它有著很長的故事。據NASA說,小紅斑是第一個在天文學家觀測之下發展成型的氣態巨行星氣旋。在1998年至2000年之間,三個小型的白色橢圓氣旋逐漸合併,形成了這個大氣旋。其中,兩個白色氣旋早在1915年就已經被觀測到,不過它們的形成時間也許更早。第三個白色氣旋出現於1939年。新生的大氣旋則在2005年12月由白色轉變為了紅色,就像比它年長許多的大紅斑那樣。此外,據NASA說,在過去幾年裡,小紅斑的顏色在逐漸變淺,呈現出它最初具有的白色。不過,氣旋的核心區域卻在略微變深。這暗示著小紅斑有可能會再次變回一個更接近它親戚的顏色。

在更仔細的觀察木星的雲帶部分後,我們需要注意在北緯中部地區出現的呈伸展狀的亮白色風暴(位於大紅斑和小紅斑的左上方)。

下面這幅圖片更清晰的展示了這一現象。

哈勃望遠鏡於2020年8月25日拍攝了這張反應紫外線,可見光和近紅外光的圖片。在圖片中,位於較高海拔處(尤其是在兩極上空)的木星大氣層,由於其中的粒子吸收大量紫外線而呈現醒目的紅色。與之相反的是,圖像中的藍色部分則代表了被木星所反射的紫外線。

圖片來源:美國宇航局,歐洲航天局,太空望遠鏡科學研究所,A.Simon(戈達德航天中心)、M.H.Wong(加利福尼亞大學伯克利分校)和OPAL團隊。

據NASA報導,這場亮白色的風暴正以每小時350英裡(即每小時560公裡)的速度繞地球飛行。一條單一的羽狀風暴於2020年8月18號突然出現,並且在稍晚時候,地面觀測者於同一緯度觀察到了另外兩條風暴的出現。儘管該地區大概每六年左右出現的風暴已成為常態,甚至可能在同一時間出現多次風暴,但這次哈勃望遠鏡觀測的時機可以說是完美的展示了在風暴形成的早期階段由於氣流擾動而形成的木星大氣結構。

在哈珀望遠鏡的紫外線,可見光以及近紅外線圖像下,羽狀氣流後小而圓的特徵物呈現出複雜的紅、白、藍三種顏色。這種分散開的特徵物通常很快就會在木星表面消散,只留下雲朵色彩以及風速的改變以供觀測。然而土星上的一個與之類似的風暴卻形成了一個長期存在的漩渦狀結構。研究認為,這種差異可能是由於兩個行星大氣中水蒸氣含量的不同所導致的,因為水蒸氣的存在可能影響了風暴能釋放多少儲存的能量。

總而言之,哈勃望遠鏡於2020年8月所拍攝的照片清晰的展示了冰層下的木衛二與木星大氣中幾場著名的風暴。

作者Deborah Byrd

FY:Astronomical volunteer team

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