木星「大紅斑」是颱風還是火山噴發？一起來分析吧

2020-08-19 旋渦裡的世界

木星「大紅斑」是颱風還是火山噴發？一起來分析吧

文/袁玉剛 圖/來自網際網路



圖1 木星大紅斑

木星(Jupiter)是太陽系八大行星中體積最大（半徑是地球的11倍，體積是地球的1321倍）、自轉最快的行星（赤道自轉周期為9小時50分30秒，兩極地區的自轉慢約5分鐘）。赤道的磁場強度為4.2高斯（0.42mT），極區的10至14高斯。溫度約200度，赤道與兩極溫差不超過3℃。木星表面上有17條亮環、暗環，有79 個衛星，較大的衛星木衛一、木衛二、木衛三、木衛四的間距符合提丟斯-波德法則，公轉共動關係固定為1:2:4:8。



圖2 木星

木星最引人注目的還是南緯23度那個著名的大紅斑。自西向東疾駛的赤道熱帶高氣壓帶和南溫帶高氣壓帶之間有一條深暗色的自東向西緩慢行駛的低氣壓帶。大紅斑就位於這條深暗色的低氣壓帶與南溫帶高氣壓帶之間，南側氣流向東，北側氣流緩慢向西，搓出一個反氣旋。大紅斑東西長約25000千米，南北跨度12000千米，雲頂比周圍的雲層高8千米，每6個地球日逆時針旋轉一周。

大紅斑中心部分有個大小約幾百公裡的核，在反時針旋渦中順時針緩慢旋轉，看起來好像不動。橙紅色區域的溫度要比周圍高出三到四攝氏度。木星高空中的最高溫度區域也位於大紅斑上空。



圖3 木星大紅斑的核

關於大紅斑是什麼，科學家們眾說紛紜。有的說，大紅斑就是一個反氣旋似的大颱風。有的說，根據木星探測器發回的資料，發現木星內部溫度很高，散發出來的熱量為從太陽光中吸收的熱量的2.5倍，推測，大紅斑可能是木星內部溫度最高的部分呈柱狀的旋渦不斷朝外噴射的地方，類似於地球上的火山噴發。

真相只能有一個。大紅斑究竟是颱風還是火山噴發？

咱們根據資料分析一下看。

1、大紅斑反向旋轉。北側氣流緩慢向西，南側氣流向東，看起來是搓出了一個反氣旋。這與颱風類似。但颱風的中心有風眼，即沒有物質的空間。大紅斑沒有風眼，只是一個旋渦。很難說大紅斑是颱風。



圖4 地球南半球颶風

2、大紅斑的紅物質與周圍的迥異，顯然不是颱風旋聚的。

3、大紅斑橙紅色區域的溫度要比周圍高出三到四攝氏度，並且大紅斑上空的溫度也明顯高於周圍區域。科學家們說，「這種溫度的差異已經足夠引起中心順時針方向的環流運動。」我則認為大紅斑及其上空的溫度明顯高於周圍區域說明熱源在木星內部。

4、大紅斑與木星自轉同步。木星表面大氣向東流動，大紅斑不動。北側赤道高氣壓帶自西向東疾駛的氣流沒有降服大紅斑說明大紅斑非常頑強，西邊的小紅斑、小白斑逐漸靠近大紅斑說明大紅斑巋然不動。顯然大紅斑根深杆壯，不懼狂風。



圖5 小紅斑、小白斑逐漸靠近大紅斑

5、大紅斑核心好像順時針轉動。意味著核與外側不是同一個系統。

由此分析，大紅斑不是颱風，而是火山噴發，高速、持久、頑強的火山噴發。

一般來說，火山噴發物應該落回，但木星的火山噴發力量太大了，噴出來的又是高溫氣體，被巨厚的大氣層包裹，只露出一個頭，一個旋轉著的紅色的溫熱的頭。所以大紅斑及其以上的高空的溫度都比周圍高。正因為大紅斑是火山噴發，所以自轉方向與木星一致，就像地球南半球颶風一樣。至於反氣旋只是木星表面兩個相向而行的氣流搓出來的圍在大紅斑周圍而已。向深處追蹤會發現大紅斑依然是中流砥柱。正因為大紅斑不是氣旋，所以沒有風眼，沒有旋臂。正因為大紅斑不是氣旋，所以才高高在上地檢閱一個個穿梭而過的氣旋。

當然，你也可以說，大紅斑不是火山噴發，而是氣體噴發。因為我們觀測到的絕大多數是氣體。

有些科學家警告說，20年內木星的大紅斑有可能消失，因為它現在正在逐漸縮小。不必杞人憂天。木星大紅斑不會馬上消失。因為木星內部劇烈的摩擦產生了大量熱量。這些熱量需要釋放。有了釋放的窗口，為什麼要急著關上呢？

孰是孰非，讓我們拭目以待。

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