迄今為止,對木星大氣和風暴最詳細的觀測,解開了大紅斑黑點之謎

2021-01-19 科學源點

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木星上總是陰暗多雨,現在,科學家們已經得到了這個氣態巨行星大氣中盤旋著的狂暴風暴的最詳細圖像。這些觀測得益於一個從地球表面延伸到木星本身的強大觀察系統。先從朱諾號探測器開始,該探測器從2016年開始圍繞木星運行;然後是哈勃太空望遠鏡,該望遠鏡在其運行的30年中一直在觀察這顆太陽系中最大的行星;最後,加上夏威夷的雙子座天文臺來支持在地球的觀測。

它們三個組成的觀察系統就像是一顆氣象衛星,使我們經常可以從幾個不同的觀測站和波長獲得高解析度的圖像,讓我們對木星的天氣了解得更多,甚至於可以開始研究木星天氣周期。

木星上有很多天氣值得一看。儘管那個大紅斑是這個巨大世界上最著名的風暴,但這個氣態巨星的所有風暴都令人印象深刻,雲層的伸展比地球上的同類風暴高5倍,閃電的威力是地球上最強的閃電的3倍。

每隔53天,朱諾號會以一種稱為「近木點」的近距離方法掠過木星的雲層,並一直收集數據。太空船的儀器中有一個微波輻射計,它可以用來識別雷擊,研究氨和水蒸氣在木星大氣中的作用。

當朱諾號研究掠過這顆氣態巨星時的細節圖時,哈勃和雙子座研究的是木星上大氣活動的大圖。具體來說,哈勃望遠鏡在可見光下成像行星,讓科學家測量對流的高度。與此同時,雙子座在紅外光下透過高層雲層的縫隙窺視,科學家懷疑那裡的乾燥空氣正在下沉,進入並隱藏在下面深處的水雲中。

朱諾號迄今已對這顆氣態巨行星進行了26次飛越,這意味著這三個天文臺已經建立了相當多關於木星大氣的數據集,科學家們只公布了迄今為止最初步的發現。但這些發現已經表明,木星閃電最常見的特徵是科學家稱之為的絲狀氣旋。這些氣旋性渦旋可能是內部能量煙囪,有助於通過對流釋放內部能量。

對流將木星的大氣層上下拉扯,這取決於溫度和溼度等因素。地球的大氣層也這樣做,但不是以完全相同的方式。科學家之所以追蹤閃電是因為它是對流的標誌,湍流混合過程將木星內部的熱量輸送到可見的雲頂。正在進行的閃電源研究將有助於我們了解木星上的對流與地球大氣中的對流有何不同或相似。

與此同時,天文臺合作項目背後的研究人員已經回答了一個關於木星大氣的長期問題,特別是那場攪動了幾個世紀的大紅斑風暴。長期以來,天文學家一直想知道,風暴中看似短暫的黑點是由大氣中的一種不同化合物引起的,還是由雲層間隙引起的。結合哈勃和雙子座連續收集的數據,科學家們現在可以回答這個問題了:因為暗斑在紅外波段發光很亮,就像深水雲一樣,它們似乎代表了上層雲的空隙。

科學家們還利用這些數據集分析了緯向風、大氣波、對流風暴、氣旋性渦旋和極性大氣現象,如煙霧。當然,他們預計還有很多其他的科學難題也將從這些觀測中受益。朱諾號的下一次近木點之旅將在6月初開始,任務至少要持續到明年夏天。到時候,我們將接收到關於這個氣態巨行星大氣的一些新數據。

相關焦點

  • 木星上到處是風暴,大紅斑就是最大的一個,最大時可容納四個地球
    風暴是一種極端的天氣現象,我們所熟悉的颱風、龍捲風等大風暴雨的天氣系統都可以歸屬於風暴。既然是風暴,就必定要達到一定的程度,通常在熱帶和副熱帶地區只有風力達到6級以上才能稱之為風暴,而在中高緯度地區則要求天氣系統的風力達到8級以上才能歸屬於風暴。颱風是在沿海地區居住的人們非常熟悉的一種極端天氣狀況,每當颱風來襲之時,人類的正常生活都會受到極大的影響。
  • 引人注目的高解析度照片顯示木星的大紅斑上有洞
    參見:一顆舞動在超級黑洞周圍的恆星證實了愛因斯坦的相對論的正確性 望遠鏡及宇宙飛船捕獲的影像 由哈勃太空望遠鏡,雙子星天文臺,以及「朱諾」號宇宙飛船捕獲的紫外線及紅外線圖像匯聚了三年來有關大紅斑最有價值的觀測,亦被稱作太陽系最大的風暴。
  • 大紅斑、小紅斑,木星上演最大風暴之爭
    注意,大紅斑正在消失。木星最著名的大氣「景點」-大紅斑,多年來持續變小。上世紀60年代我還是個孩子的時候,透過我那塊6英寸厚的埃德蒙反光鏡木星的大紅斑清晰可見,足足有三個地球大,但現在已經嚴重縮水。這也能解釋為什麼在近年用小型天文望遠鏡已經很難觀測到大紅斑。是的,大紅斑在近100年不僅在變小而且近年顏色也變得更白了,近期業餘的天文觀測者很難通過小型天文望遠鏡觀測到大紅斑。在觀測季節大紅斑呈現出較為明顯的紅色,但是除非當地有良好的觀測氣象條件並且刻意尋找,否則也很難發現。
  • 太陽系最大的風暴:木星的大紅斑正在縮小,它什麼時候會消失?
    但最近法國艾艾克斯-馬賽大學的研究人員的實驗結果表明,木星的大紅斑在近40年來並沒有在所有規模上縮小,至少它的厚度上變化非常小,這表明它的壽命比預期的要長得多!關於木星和它的大紅斑木星是太陽系內最大的行星,它的質量是其它行星總和的2.5倍,直徑大約為14萬千米,它的軌道半長軸為5.2天文單位!
  • 木星出現怪異現象,大紅斑面臨消失,卻長出了神秘白色條紋?
    木星出現怪異現象,大紅斑面臨消失,卻長出了神秘白色條紋?我們都知道木星是宇宙中體積最大的行星之一,多年以來,它在太陽系中對我們也是不可或缺的存在。因為它雖然離我們地球非常遙遠,但也是始終在保護著我們的地球。
  • 木星的大紅斑在縮小,未來或許會消失!
    可以說,也正是因為木星的存在,所以,地球才會平安無事的在太陽系中生存這麼久,並且在短時間內孕育出生命。當然,多年以來,木星也一直都是科學家們探測的主要目標,前段時間,科學家們通過探測,意外的發現木星的大紅斑竟然在不斷的縮小之中,估計再過20年,木星的大紅斑就要一點點的消失了,這是怎麼一回事呢?
  • 為什麼木星有一個大紅斑?
    紅外線的長期資料顯示大紅斑在這顆行星上比其它雲彩更大且更冷(也意味著,高度較高),大紅斑的雲頂大約在周圍的雲層之上8km,而且,仔細的追蹤大氣中的特徵,回溯至1966年,顯露了大紅斑是逆時鐘旋轉的,並且從旅行者1號飛掠時拍攝的第一部微速攝影的影片獲得證實
  • 哈勃拍攝到令人驚嘆的木星圖像 顯示大紅斑在內的眾多風暴
    本文轉自【cnBeta.COM】;據外媒BGR報導,哈勃太空望遠鏡拍攝到了一張令人驚嘆的木星圖像。這張圖片顯示了大紅斑在內的眾多木星風暴,甚至還拍攝到了冰冷衛星歐羅巴。 木星的風暴正在經歷重大變化,科學家們無法解釋原因。
  • 木星上的超級大紅斑,可怕的「木星之眼」或將離我們而去
    木星人們從幾百年前就開始觀測木星了,而對「大紅斑」的第一筆記錄卻是始於1830年的,但是現代的木星研究者對早期的觀測者卻是持有懷疑態度的,原來的斑點是否消散並且改變從組了,或者只是簡單的觀測上的匱乏,這些我們都無從得知了
  • 在木星上的大紅斑風暴,可吞下一個地球,為何一直不消失呢?
    說起木星大家並不陌生,喜歡天文學的小夥伴們都知道,說起木星表面星球的特徵,那必然是它那在表面上的大紅斑風暴,這顆大紅斑已經存在了幾百年了,它是怎怎麼出現的,為何一直不消失呢?
  • 木星的大紅斑:我們太陽系最著名的風暴
    1831年,業餘天文學家Samuel Heinrich Schwabe首次觀測到木星上的大紅斑,因此我們知道這場風暴至少已經存在了150年。但它可能更古老。一些天文學家推測,早在1665年,當天文學家吉安·多梅尼科·卡西尼(與美國國家航空航天局的卡西尼任務同名)寫到「永久風暴」時,他指的是大紅斑。什麼是大紅斑?
  • 木星氣旋的哈勃近照出爐,你知道大紅斑還有個親戚嗎?
    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。
  • 木星大紅斑最誇張時有多大?200年前出現過,現在卻可能要消失了
    如果放在木星,別說樹,樓都能飛起來。作為一顆氣體巨星,木星表面大氣可謂是波雲詭譎,十分活躍。在木星六百多億平方公裡的表面上,到處都是恐怖的氣旋。我們平時看到的木星表面的各種條帶,其實都是翻滾的雲層。而它表面的一個一個「圈」,則全都是恐怖的氣旋,最大風速可以達到每秒150米。要知道,高鐵的速度也只有每秒不到100米。在木星表面,最恐怖的非大紅斑莫屬。
  • 木星大紅斑將會變成小紅斑?
    注意,大紅斑正在消失。木星最著名的大氣「景點」-大紅斑,多年來持續變小。這也能解釋為什麼在近年用小型天文望遠鏡已經很難觀測到大紅斑。是的,大紅斑在近100年不僅在變小而且近年顏色也變得更白了,近期業餘的天文觀測者很難通過小型天文望遠鏡觀測到大紅斑。在觀測季節大紅斑呈現出較為明顯的紅色,但是除非當地有良好的觀測氣象條件並且刻意尋找,否則也很難發現。
  • 解密木星大紅斑產生的原因!
    由於木星的大氣是氣體可流動的,木星的大氣不會與木星的表面同步運行。木星的大氣運行速度比木星表面慢。換句話說,木星的巨山比木星的大氣層移動得更快,所以當木星的巨山隨著木星的表面從西向東移動時,氣流自然會出現在巨山的兩側。
  • NASA解密木星大紅斑風暴構造 存在數百年結構複雜
    據英國《每日郵報》9月10日報導,美國國家航空航天局(NASA)的科學家已經通過天文望遠鏡提供的熱圖像,獲得了關於木星附近大紅斑風暴的詳細信息。卡西尼號太空飛船拍攝的木星表層據了解,這些熱圖像是由位於智利的歐洲南方天文臺、雙子星天文臺和位於夏威夷的日本國家天文臺提供。這三處天文臺的望遠鏡都固定在地面上,約有26英尺(7.9米)高。
  • 木星全息圖——最為詳細的木星介紹和描述
    我在這裡想說的是,木星並不是因為伽利略而突然出現在我們的意識中。許多文明都觀察過它,並對它進行了追蹤。1609年,天文學家伽利略——觀測天文學之父登場了。1610年1月7日,他用小型望遠鏡對木星進行了詳細的觀測,並在木星附近發現了三個光點。起初,他以為它們是恆星,後來才意識到它們是繞著行星運行的。
  • 木星上最恐怖的區域「大紅斑」,它為何可以如此肆虐?
    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。
  • 木星大紅斑是外星人建造的結構?科學家:想像力豐富
    許多陰謀論者認為木星上的大紅斑是外星人建造的巨大結構,但是科學家對此進行了批評:想像力豐富。從1830年起,人們就開始用望遠鏡和宇宙飛船近距離觀測。美國宇航局的「朱諾」號宇宙飛船在繞木星軌道飛行時非常接近木星,並傳回了一些有關木星及其風暴的高解析度圖像。這讓科學家對太陽系中已知的最古老的風暴有了全新的認識。
  • 哈勃發現了木星大紅斑的變化:奇怪的絲狀結構和罕見的「波浪」
    但在2012年,(大紅斑收縮的)警報響起來了:業餘天文學家們發現了它每年以580英裡(即933km)的速度突然開始收縮,伴隨著其形狀從橢圓向近乎圓形的變化。目前,GRS保持穩定收縮的狀態,使現在成為了比以往更有趣的木星觀測季。在十月,這個大行星和金星一起佔據了東方早晨的天空。