木星上的大紅斑只是風暴氣旋,爲何存在了幾百年還在繼續?

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木星上的大紅斑只是風暴氣旋,為何存在了幾百年還在繼續?

這個比地球還要巨大的風暴氣旋正式發現於1830年(其實早在1665年即有描述),至今科學家認為其已經存在了250-300年以上,但最近發現和1979年的觀測數據相比較時,大約縮小了1/3,如果按此速度推算,這個存在了數百年的美麗大紅斑將在未來數十至上百年內徹底消失!

這個巨大的紅斑是木星的標誌,很多天文愛好者入門升級觀測目標就是大紅斑,儘管在普通望遠鏡中看起來隱隱綽綽,但依然是趨之若鶩,經久不衰。

直徑達14萬千米,太陽系內第一大行星的木星,但這個大紅斑在木星上看起來似乎大小合適,並沒有什麼突兀,但其上下寬度超過14000KM,左右長度超過25000KM,地球放進去差不多就是一個偏大一點的蛋黃,可想而知這個風暴的規模有多大!2013年11月18日,哈佛大學和加州大學伯克利分校研究人員對木星大紅斑的形成和能量補充機制做了新的解釋,認為在垂直方向上的能量補充非常重要,從地球上臺風或者颶風形成理論上看,超級氣旋維持需要能量介入,移動過程、風以及輻射熱量都會降低整個系統的能量,木星大氣中的垂直流可吸引熱氣體從大紅斑的上方對系統注入能量,冷氣體則中下方進入風暴中心區域。流體動力學教授菲利普·馬庫斯則使用了新的模型對垂直流和渦流進行了詳細分析,在過去的研究中可能忽視了垂直流的作用,所以沒有發現大紅斑的能量補充之謎。這應該就是大紅斑跨越數百年不消失的重要原因。

大紅斑垂直流能量補充機制示意圖

大紅斑下方的氣流與分層示意圖

想到上百年後木星紅斑消失不見就有種莫名的惆悵,難道百年之後的人們觀測木星就少了那麼大一個樂趣?也許根本不會,到那會可能已經木星七日遊了,還惆悵個啥呢?羨慕都來不及.....


星辰大海路上的種花家


這個大紅斑已經存在了200~350年左右了,它是一個風暴氣旋,類似於地球的颱風。但是地球的颱風幾天就會減慢轉速,然後大量氣體會下沉,最終會消失。其實大紅斑也一樣,旋轉的氣體會不斷下沉,但是為什麼會存在如此長的時間?可以從其形成來看,第一個,木星是一個轉速很高氣態星球,也就是說,它沒有一個固體的地面,而是從表面向下密度不斷增大的氣體,最後到核心。

然後是這個很高的轉速,導致氣體高速旋轉,形成帶狀的雲帶。也因為氣體的成分不是一樣的,必然密度的影響就會導致有些氣體會轉的慢。這些較慢的氣體團就會形成這樣的氣旋。就好比你往一條小溪灑一桶墨水,墨水就會出現螺旋一樣。第二個,這個氣旋極大,大紅斑足矣容納下三個地球,這麼大量的氣體,讓它幾天就消失不見那是不可能的。第三個,能量的爆發,木星內部的甲烷和氨等氣體不斷從木星內部湧出,不斷地向外補充,形成一個垂直向上的氣柱,加上第一個和第二個原因,這樣形成的大風暴氣旋就會非常持久。

所以說,第三個原因的不斷能量的補充是大紅斑存在如此久的最主要的原因。根據推測,大紅斑還會繼續持續存在幾百年或者更長的時間。至於這個向外噴湧的機制還未曾揭開謎底,畢竟難以探測大紅斑的內部狀況,但是根據猜測,最大的可能是溫度的不均勻導致的。


川陀太空問答


木星具有巨大的體積和質量,其自轉速度很快,快速的自轉使得木星具有明顯的大氣活動,其中大紅斑就是太陽系中最著名的大氣風暴,已經持續了數百年。但2017年朱諾號木星探測器傳來的結果顯示,大紅斑也處於最後的生命週期了。

早在2015年,通過哈勃望遠鏡,人們已經觀測到大紅斑的變化,發現這個大型的巨大風暴在不斷消失。人們觀察到大紅斑的存在已經有3百多年,最大時大紅斑面積足以裝下4個地球,數百年來,大紅斑也發生著顏色和大小的變化。但最近木星探測器發回的高清圖片顯示,現在大紅斑範圍逐漸縮小,其核心的顏色也變得暗淡。

木星這樣的氣態巨行星,內部也存在巨大的熱輻射,加上自身的快速自轉,這些都是其狂烈的大氣風暴形成的原因。為什麼大紅斑能持續數百年,而如今卻加速消亡,這些都和行星內部的能量釋放有關,但具體是怎麼影響到表面大氣活動的,這還是未知之謎,目前沒有明確的科學解釋。


量子實驗室


我們不妨先討論一下為什麼在地球上,南半球有西風帶,而北半球卻沒有。

我們都知道,地球五帶,就是熱帶,溫帶和寒帶,也知道由於熱帶地區接受的太陽輻射量最大,所以會產生上升氣流,形成熱帶低壓,處於副熱帶高壓的氣體會過來補充,於是造成氣體流動,也就是風。由於地球的自轉以及物體慣性的存在,這股氣流會向西偏轉,於是形成西風帶。南半球的西風帶就是這樣形成的。

但是,北半球就有所不同,大量陸地的存在,削減了氣流運動的能量,造成能量無法累積,所以無法形成洶湧澎湃的西風帶。

但是氣體行星,比如木星就大不相同,這些星球的表面沒有任何地形變化,由於表層完全是由氣體組成,它們的大氣環流完全符合行星大氣環流模型。由於沒有地球表面陸地的摩擦,大氣會將太陽輻射的能量轉化為大氣運動,並且這些能量會不斷累加。所以氣體行星的大氣環流不但強烈,而且都能夠長期穩定存在。木星大氣環流的運動速度接近音速,海王星大氣環流的運動速度有時甚至超過地球上的音速!


讓我們再仔細分析一下木星大紅斑的具體情況。我們都知道,由於天體自轉的影響,強烈的上升氣流在上升的過程中,會受到科里奧利力的作用,快速旋轉,形成氣旋。木星是一顆比較特殊的星球,它的內核不斷的有氫氣分子轉化為金屬氫,這個過程釋放大量的能量,以至於木星釋放的能量達到其接收太陽輻射能量的2倍。這些能量顯然需要一個出口釋放。和地球上龍捲風的形成原理一樣,地表的熱空氣一旦找到一個出口快速上升,必然形成一股強大的氣旋!只不過木星的這股氣旋有著穩定的能源供應,而且沒有陸地的摩擦削減它的能量,當然可以長期穩定存在!


旅行到宇宙邊緣abc


先建立管道,把木星的燃料輸送到地球。再建立管道廢氣排向水星。木星的氣用完了,水星的溫度起來了,都可以適合人類居住了,多贏。我現在要去註冊太陽系開發公司。需要各位先投資。有興趣的聯繫我。


niezenglei


因為吃了炫邁口香糖~


臥南極吹北風


那是因為陣法還有效,周圍有大量靈氣,陣眼可能有寶物



快快樂樂喵一天


那只是木星人的交通工具而已


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就一花崗岩球嗎?


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