
木星一直是大家最喜歡討論和觀測的星星之一,因為它既是太陽系中質(zhì)量和體積最大的行星,也是夜空中視覺亮度排名第三的天體,僅次于金星和月球。如果你有一臺小型天文望遠鏡,可以找個晴朗的夜晚對準木星,看是否能觀察到它表面的明暗條紋,以及像暗點一樣的“大紅斑”。可是你知道嗎,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“大紅斑”正在急劇縮小。難道說,木星這個神奇的特征會在不久的將來消失?
木星上的彩條云帶
和地球等巖質(zhì)行星不同,木星是一顆氣態(tài)巨行星。它不具有固體表面,整個上層大氣僅由氫氣和少量的氦氣構(gòu)成。它表面明暗相間、與赤道平行的彩色條紋被稱為“云帶”,其中較晦暗的紅棕色云帶叫“帶紋”,較明亮的白色或黃色云帶叫“條斑”。這樣的云帶共有17 條,是氣態(tài)行星大氣強烈的對流形成的。
1979 年,“旅行者1 號”探測器在飛越木星時,拍攝了大量的高清照片。照片中云帶的交界處,氣體在翻轉(zhuǎn)升降中產(chǎn)生大量的湍流和風(fēng)暴,混雜著可能自較溫暖的木星內(nèi)部升騰起的硫黃和含磷氣體羽流,呈現(xiàn)出紅、褐、白等多種顏色,就像一杯還沒攪勻的、濃稠的牛奶咖啡,或者一幅抽象派的油畫,五彩斑斕、絢麗壯觀,有一種太空尺度的美感。
這場風(fēng)暴刮了多少年?
雖然在氣態(tài)行星中,風(fēng)暴通常被認為是不穩(wěn)定的,但“大紅斑”已經(jīng)持續(xù)了近兩個世紀。
有人說“大紅斑”不是1665 年就被卡西尼發(fā)現(xiàn)了嗎,那得有360 歲了吧?然而從“大紅斑”被發(fā)現(xiàn)起,直到1830 年,在長達一個半世紀的時間里,對這個斑點的觀察記錄都是空白的。對現(xiàn)在這個“大紅斑”的持續(xù)觀察記錄,是從19 世紀才開始的。
紅色風(fēng)暴會消失嗎?
為什么“大紅斑”會不斷縮小呢?答案仍然是一個謎。一些天文學(xué)家猜測大紅斑可能會在20 年內(nèi)消散,另一些天文學(xué)家認為我們看到的只是風(fēng)暴的表層,看不見的漩渦底層可能會持續(xù)相當(dāng)長的時間。但可以肯定的是,未來即使這個“大紅斑”消失了,也會誕生下一個“大紅斑”。2000 年3 月,木星表面就新形成了一個類似的橢圓形斑點,天文學(xué)家稱之為“小紅斑”。
“大紅斑”究竟是什么?
“旅行者1 號”在這一片混沌中,還清晰地拍到了“大紅斑”,位于木星赤道以南22 度的地方。作為太陽系中最大的風(fēng)暴,它的風(fēng)速高達每小時400 多公里。不過,遺憾的是,我們對其內(nèi)部知之甚少,也不知道它究竟是如何產(chǎn)生的。只知道,大紅斑比其他大多數(shù)云層更冷,因此高度也比它們更高。而且它也并不完全隨著木星自轉(zhuǎn),自 19世紀初以來,它至少“繞”木星漂移了10 圈。
“大紅斑”縮水記錄
19 世紀末,“大紅斑”的最寬處約為4.1 萬公里,足以容納三個地球;1979 年“旅行者1 號”和“旅行者2 號”探測器飛越木星時,測量到的“大紅斑”最寬處縮小為2.33 萬公里;1995 年,哈勃望遠鏡觀察木星時,這一數(shù)值又減少到不足2.1萬公里;最新的測量顯示,大紅斑已經(jīng)從一個橢圓形變成了圓形,直徑只有1.25 萬公里,已經(jīng)無法容納下哪怕一個地球了。
觀察木星時,你肯定會注意到它身旁的幾顆閃亮的衛(wèi)星,就像意大利天文學(xué)家伽利略在1610 年1 月7 日深夜那樣。下一期,我們就講講木衛(wèi)二這顆冰凍的海洋星球的趣事吧。
課堂內(nèi)外·初中版(科學(xué)少年)2025年1期