美國宇航局公布土星大紅斑近照 宇宙學家揭秘土星形成

2020-12-04 央廣網

  央廣網北京7月14日消息(記者張奧 實習記者于洋)據經濟之聲《天下公司》報導,美國國家宇航局NASA公布了「朱諾」號木星探測器拍回的木星大紅斑的近照,我們過去看到的木星大部分拍自太空望遠鏡,看上去這顆行星的身上有橫向的木質紋理,同時身上還有一塊巨大的亮塊,學界將它稱為大紅斑。

  朱諾號探測器在大紅斑上方9000公裡地方飛過,傳回了至今為止距離大紅斑最近的照片。據了解,這個大紅斑實際上是一場存在了數百年的風暴。

  什麼樣的風暴可以那麼大,吹那麼久?宇宙學博士虞駿介紹,木星的紅斑是一個巨大的風暴,這個風暴持續了很長時間,而且大到可以把一個地球裝進去,甚至於把地球放大1.3倍也可以很輕鬆地扔進去。為什麼會在木星上有這麼大的風暴?其實跟木星的結構有關係。木星作為一顆行星,它要比地球大上千倍,大多是氣體,主要由氫氣和氦氣構成。木星內部不像地球,地球有一層非常薄的大氣層,其他都是固態的,木星作為一顆氣態巨行星,幾乎完全都是氣體,內部核心的地方可能會有固態的東西,再外面是由液態的氫構成的物質。

  虞駿說,「地球上的風暴當它在海面形成的時候,颱風巨大,一旦吹到陸地上,陸地上有山、樹等各種障礙物,氣旋到陸地上很快就會消散掉。但是在木星上沒有可以消散氣旋的因素,所以木星的紅斑可以長到這麼大,而且可以持續吹這麼長時間。木星表面都是氣體,這些氣體大部分是不透明的,不管是從地球上看也好,還是在木星附近看,我們沒有辦法看穿木星最上面的那層大氣層。木星大氣層下面的部分對於我們來說也還是個謎,木星大紅斑裡面到底有什麼結構還很難說。」

  此次發回的照片來自朱諾號探測器,它有可能進一步飛向木星,穿過其不透明的氣層,進去看看嗎?對此,虞駿表示,「朱諾」號最主要的任務並不是去拍照,而是去探測木星周邊的比如磁場,它會攜帶一些儀器探測木星的內部結構,但是本身並沒有拍照的需求。當年,NASA在設計該探測器的時候,認為反正已經去到了那裡,不拍點照片很浪費,於是在上面裝了一個探頭,因為它現在在木星軌道上繞著木星旋轉,所以每次要靠近木星之前,會在網站上放出一個頁面讓圍觀群眾去投票,希望照相機拍哪部分東西,對於投票最多的,他就會把探頭轉過去拍。

  虞駿說,「大紅斑最近的時候距離只有9千公裡,這是有史以來,人類製造的探測器最靠近木星大紅斑的一次,雖然在1979年『旅行者2』號路過木星的時候也曾拍過大紅斑,但是那次並沒有像這次這麼近。但是未來『朱諾』號會不會再進一步更加靠近木星,目前看來不會,因為它原本的計劃是先讓木星飛行十幾天之後改變軌道,更加靠近木星貼著它的表面飛,但因為推進器出了一些問題,所以現在只能被迫留在原來的軌道上。」

  木星是太陽系行星中最大的一個,它的體積是地球1300倍,是另外7個行星質量總和2.5倍,一個氣態星球為什麼可以那麼大?虞駿稱,太陽系最早形成的時候就是一團氣體,這團氣體由於密度比較高,在自身的隱蔽作用下收縮,收縮之後,中心的部分收縮成一顆恆星,也就是太陽。但是周圍沒有收縮到恆星裡面的就會形成一個物質盤,長時間沉在剛剛形成的太陽周圍,木星以及地球都是在物質盤裡逐漸聚集而形成的。物質盤裡主要是氣體,另外還會有一些固體的塵埃顆粒物,小塊的塵埃相互碰撞、粘結就會變成較大的小石塊,這些小石塊再繼續碰撞、粘在一起就會形成越來越大的我們稱之為原行星或者星子的東西。太陽系早期率先形成一些個頭比較大的,比如和地球差不多大小的星子,這些星子形成時像地球這樣的大小時引力就已經很大,這時在太陽的周圍物質盤裡還有大量的氣體可以被其吸收,所以它一方面有了引力,另一方面又有充足的氣體給它供力,於是會越積越多,把周圍的大部分氣體吸收到自己身上,形成一個巨大的氣態行星。

  虞駿介紹,太陽系中的行星裡,土星——非常好看的那個星球,是僅次於木星的一個氣態行星。天王星、海王星也要比地球大很多,但一般稱它為冰態的巨行星,因為它內部含有很多冰。其他行星比如地球、火星、金星、水星,這些由固體構成的被稱為類地行星。

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