木星上最恐怖的區域「大紅斑」,它為何可以如此肆虐?

2021-01-19 必得網絡

前文我們說過,美麗的木星有一身特別有特色的衣服。

木星身穿一身炫彩奪目的緞帶「裙子」,不過這身衣服可不是我們穿的這種。

木星的「衣服」是非常特別的,是由木星濃厚的大氣層組成的。

大氣層因為氣態行星表面自轉速度的差異以及上下對流的差異,使得大氣層分出了較為明顯的帶狀分布。

亮白色的帶狀是上升氣流,顏色淺,溫度低;棕色、暗色的帶區則是下降氣流,溫度相對較高。

近看木星,會發現木星的大氣層變得很絮亂,顏色很複雜,像油彩潑墨畫一般。

其實這是雲層的高低起伏引起的顏色變化,高層的雲層會顯現出紅色的顏色,最底層的顏色則是藍色,中間會有黃色、橙色、棕色等等。

這些雲層隨著大氣層裡劇烈的風暴不斷的變幻著,顏色也會隨著一直改變,就像一幅變幻莫測的畫般神秘。

而在這劇烈翻滾的雲層中,狂風肆虐,像這種狂風會引起了很多氣旋。

旋渦氣旋也是木星上最常見的現象了,那些或白或紅的斑點一般都是木星上的大氣旋。

木星上有很多這種斑點,不過最出名的想必大家也都知道。

它就是木星的眼睛-大紅斑。

木星大紅斑是木星表面上最顯著的標誌,是木星上最大,最兇猛的風暴氣旋。

大紅斑非常的大,東西長度一直在變,大約2.5萬~4萬公裡,南北上下直徑差不多1.4公裡。要知道地球的直徑才1.27萬公裡,大紅斑裡塞進1,2個地球都沒問題。

大紅斑這種風暴氣旋也是有自轉的,它是逆時針方向旋轉的,不過自轉周期要比木星本身的自轉周期長很多。

木星自轉周期為9小時50分鐘,而大紅斑的自轉周期有6個地球日。

大紅斑身為一個氣旋,類似於地球的颱風之類的氣旋,但是地球上的颱風在大紅斑面前被秒的渣都不剩。

地球檯風一般也就能持續幾天到十幾天時間,很快就會因為氣流下沉而消散開,風速最高能達到85米/秒(1979年登陸日本的泰培颱風巔峰風速85米/秒,是歷史最強颱風)。

而大紅斑裡每時每刻都在爆發著超強的風暴,風速最高能達到1000米/秒的程度,經常能捲起數千米高的雲塔。

木星大紅斑已經持續了最少400年的時間了,卻從沒有完全消失。

那麼為什麼一個氣旋能持續數百年的時間,能量是從哪來的呢?

科學家們也樂此不疲的研究木星,想解開這個難題。

1664年,在伽利略發明天文望遠鏡不久之後,羅伯特·虎克發現了木星的赤道區有一個大紅斑。

說明大紅斑從被發現起也有快400年的壽命了,雖然它在這段期間改變了顏色和形狀,但是一直都沒有消散下去。

正常的氣旋會在不停的下降氣流以及其中風力的運動中快速的消耗氣旋內的能量,沒有能量補充的話就會很快消散在大氣中。就像地球上的颱風,持續幾天到十幾天後就會消失。

大紅斑跟正常的氣旋都一樣,會形成下降氣流,同樣裡面洶湧的大風會消耗掉大紅斑的巨大能量。

但是大紅斑有很好的能量補給,所以才能在長達幾個世紀的時間裡依然肆虐木星。

據觀察,大紅斑的能量補給有很多種,最主要的是溫差影響和地區影響。

從歐洲南方天文臺的大型望遠鏡拍攝的最新木星大紅斑熱成像圖看出,大紅斑的溫度要高於周圍溫度。

溫度帶來的差異帶來了大紅斑內大氣的垂直運動差異,下面的大氣向上升,上面的大氣向下降,所以才會有能量不停的補充進來,同時也會產生巨大的風力。

溫度的差異非常容易影響風速,以及成為能量來源的因素。

還有個原因則是大紅斑所處的區域比較特殊。

它正好處在赤道的亮白色的上升氣流帶和暗色的下降氣流帶的中間,也就是說大紅斑的周圍區域氣流運動是不一樣的。

伴隨著大紅斑的自轉,兩條氣流帶不停的帶動著大紅斑,並不停地與大紅斑發生相互作用,能量有消耗,也有輸送。

大紅斑內部的氣流也會因此變得不穩定,所以大紅斑才能稱得上是木星表面上最為恐怖的地區。

有研究指出,大紅斑在近幾百年裡一直在變小,也許在不久的將來大紅斑將消散掉,但是誰又能保證不會產生新的大紅斑呢?

畢竟它可是木星,太陽系最大的行星!

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