木星的風暴之謎

那景色是超自然的，閃電不斷，暴雨傾盆，高達48千米的塔狀云團一面翻滾聚集，變幻無常，一面被時速160千米的風驅趕著在天空狂奔，那云團比地球上的高3倍，閃電的強度是地球上的近10倍，雷暴的范圍超過960平方千米。不錯，這里不是地球，歡迎你來到了木星。

木星只是一團氣體，你沒有一寸落腳的地方，所以你只能不停地往下墜，往下墜，沒完沒了……1995年7月13日，“伽利略”號木星探測器釋放了一個子探測器，這枚子探測器于12月8日一頭扎進了木星大氣層中。從它發回的數據中，人們知道了它在木星上的遭遇。在離木星云層5萬千米的地方，它發現了強烈的輻射帶，然后是云層，在云層的下方，它遇到了極強烈的風，風速達到每秒150米。這枚探測器發回了57分鐘的探測數據，深入木星大氣層160千米。在那以后，它繼續向木星的深處墜落，最終化為木星的一部分。

木星的絕大部分是氣體，其中約90％為氫，10％為氦，還有一些氨和甲烷等。氣體的下面被認為是液態的氫和氦。2008年，美國科學家布克哈德·米利澤和他的同事通過模擬證實，木星的中心是一個巖質的核，其大小超過以前認為的兩倍，外面包著一層甲烷和氨形成的冰層，巖核的正中心是一個金屬球，由鐵和鎳組成。

“大紅斑”的發現

在某些晴朗的夜晚，假若你有一架好一點的天文望遠鏡，你便能欣賞到美麗的木星，它看上去像一只彩繪的盤子，上面有與赤道平行的白色、黃色和紅褐色的條紋和暗紅色的斑塊，最大的斑塊叫“大紅斑”，它位于木星的南半球，有好幾個地球大，自1665年天文學家卡西尼描述了它的存在以來，它便一直在那里。現在我們知道，那些條紋是木星稠密的云系，而暗紅色的斑塊則是木星上超大規模的氣旋。1665年，卡西尼還通過追蹤木星上相對固定的移動標志測算了木星的自轉周期，他發現木星自轉得很快，自轉一圈不到10小時。今天的精確測量表明，木星自轉的周期是9小時50分。觀察者注意到這顆星球的形狀有點扁，這便是由木星的高速自轉造成的，由于自轉的速度高，木星出現了赤道區域隆起而兩極之處扁平的現象。

木星是如此之大，你可以在它的肚子里裝進1300個地球，而木星表面上那些條紋和斑塊則表明它上面的氣體運動十分劇烈，那里一刻不停地在發生著劇烈的風暴。那些風暴是怎樣的?和地球上的風暴有什么不同呢?

風暴永不停息

為了探索木星風暴的細節，科學家仔細研究了大紅斑西部的一個地區，它位于木星的南赤道帶。科學家們發現，這里的風暴很像地球上的“中尺度對流復合體”，即產生在地球上中緯度地區的一種活躍的中尺度對流系統，很多突發性的暴雨和洪水都與這種系統有關。在地球上，太陽的熱量驅動了“中尺度對流復合體”，它覆蓋了遼闊的地區，持續的時間達幾小時甚至幾天，并且帶來強烈的降雨。

然而，木星離太陽很遠，接受到的太陽光非常少，陽光不可能驅動木星上如此劇烈的風暴，那么它的熱量來自哪里呢?20世紀70年代，“先驅者”號系列探測器飛掠木星，它們首先發現，木星具有自己的內部熱源，因為探測器測出木星的輻射量大于它所接收到的太陽輻射量，這一發現為了解木星的大氣運動提供了重要依據。

木星內部的熱量產生于它形成的時候，并在隨后的歲月里被持續不斷地釋放出來。正是這些熱量驅動了木星上蔚為壯觀的風暴系統，那些巨大的風暴通常可以持續12小時，甚至幾個地球日，并且給廣闊的地區帶來猛烈的降雨。

在地球上，“中尺度對流復合體”總是伴隨著閃電，這種景象時常被邀游于太空的航天飛機觀測到，那么在木星上，其風暴系統中是否也存在閃電呢?回答是肯定的，雖然“伽利略”號上的儀器未能直接測到木星白天的閃電，但一旦風暴進入黑夜的區域，天文學家們便能看到閃電的存在，他們測到的木星閃電比地球上的大好多倍。

木星上的風暴不僅雄偉壯觀，而且還對整個木星氣候系統的循環起著推動的作用：風暴不斷發展壯大，然后降雨，雨滴在抵達木星核前被蒸發，又以蒸汽的形式再度上升并孕育下一輪的風暴……由此循環往復，永無休止。

紅斑的“演義”

盡管人類的探測器對木星進行過多次訪問，對木星的大氣現象進行過反復的觀測，但木星大氣的謎團依然沒有最終解開，相反，疑惑反而越來越多了。17世紀，人類開始持續地觀測木星的“大紅斑”，研究顯示，這個“大紅斑”是木星大氣中一片壓力非常高的反氣旋構造，它處于快速的旋轉之中，平均每6個地球日旋轉一周。幾百年來，“大紅斑”雖然始終沒有消失，但和當初比起來，現在的大紅斑已經縮小了一半，其東西長為2.5萬～4萬千米，南北寬為1.2萬～1.4萬千米。

大紅斑的顏色是一個謎。有人認為，它的紅色來自于木星大氣中的硫化物，但今年3月，科學家宣布說，他們動用南方天文臺的甚大望遠鏡拍攝了大紅斑的熱成像圖，結果顯示，大紅斑的顏色變化很有可能與環境變化存在著密切的關系。研究還顯示，大紅斑的內部存在著復雜的天氣和溫度變化，它的結構很可能比以前認為的要復雜得多，其中最紅的部分是風暴系統中的熱核。

2000年，人們在赤道附近又發現了一個新斑塊，但顏色為白色。2006年，這個斑塊演變成紅色，它只有“大紅斑”一半大小，成了和“大紅斑”相對應的“小紅斑”。2008年5月，哈勃太空望遠鏡又發現了第三個斑塊，大小只有“小紅斑”的一半。開始的時候，這個斑塊也是白的，后來漸漸演變成紅色。

觀測顯示，木星上的斑紋和斑塊正在發生著變化，一方面，它帶狀條紋的白色區域正在慢慢地變成褐色，而原來褐色區域的顏色卻交得越來越淡；另一方面，木星“小紅斑”的運動速度和規模正在提升，而“大紅斑”則在逐漸地縮小，科學家推測，這個至少持續了300多年的反氣旋風暴的規模有可能最終被“小紅斑”所超越。這些現象都表明，木星正在經歷一次劇烈的大氣變化。

對于木星，科學家們將展開新一輪的探測，一艘名為“朱諾”的探測器將于2011年8月飛往木星，并在2016年抵達木星。它將在木星軌道上對這顆氣體巨行星的形成、進化和結構進行廣泛的研究，相信木星上的風暴之謎也會得到進一步的解釋。

至于上文提到的“第三個紅斑”，它只存在了很短的時間，它曾一度向“大紅斑”移動，并試圖從“大紅斑”和“小紅斑”中間穿過。但不幸的是，它停在了這兩個紅斑的中間。2008年7月3日前后，它終于和它們發生了相撞，結果遭到了解體，只留下了一些碎片，這應該是太陽系中的一個富有戲劇性的事件吧!(文章代碼：101512)

[責任編輯]龐云