08.31 木星，其上的风暴究竟为何产生？那五彩的大气又是从何而来？科學頭條網

2019-08-31 13:06:34 天文在線

木星的标志性图像展现出它拥有许多白、红、橙、棕和黄色的色调。木星的颜色随着这个星球大气层内风暴和气流的变化。

图解 : 哈伯太空望远镜的WFC3相机于2014年所拍摄到木星的真实色彩影像，可清楚看见木星南半球的大红斑

当木星大气层内的不同化学物质反射太阳光之时，木星大气层呈现不同颜色。木星绝大部分是由氢和氦组成，但是在木星顶部的云层主要由氨晶体组成，包含微量的冰和水滴，可能还有硫氢化铵。木星上巨大的风暴由木星大气的对流运动产生。这一点使得这些风暴能使一些物质，例如磷、硫和烃，从离星球核心较近的地方来到云层上空，进而早就了我们在木星的大气层中白色、棕色和红色的斑点。白色的点代表冷风暴，棕色的是暖风暴，而红色的是热风暴。

图解：木星的大小比太阳小一个数量级（×0.10045），但仍比地球大一个数量级（×10.9733），大红斑大约有二到三个地球大（数量级相同）

木星的大红斑是这些风暴中一个极端的例子。它已经以这样的形式存在了至少400年。它被认为是由Giovanni Cassini在16世纪末发现的。它被NASA的先驱者10号飞艇在1974年的一次飞掠过程中近距离观察过。越来越清晰的图像被包括旅行者、伽利略、卡西尼和新视野号在内的其他飞艇捕捉。

图解：这是航海家1号太空船于1979年2月25日距离木星920万千米（570万英里）飞掠过木星时拍摄的影像。大红班下方白色的椭圆正是直径大约与地球相同的风暴

一个世纪之前，这块大红斑有40000千米宽，不过它现在只有当时的一半，并且看上去仍在持续缩小。天文学家们对于这个大红斑将会持续多久或者为什么它持续了这么长时间的原因尚不明了。这块大红斑如此巨大以至于它可以从地球用任何中等大小以上的望远镜观测到。

图解：木星大红斑的大小在缩减中（2014年5月15日）

一个距今更近的产生于木星上的风暴抓住了天文学家们的视线。被官方命名为Oval BA但常用名为Red Jr的这个风暴大约有最著名的大红斑的一半那么大并且有着与之相同的颜色。Oval BA首次在2000年出现，由三个小一点的风暴碰撞和融合而成。科学家认为大红斑可能也以同一种方式产生。

图解：木星上的极光。三个亮点是由连接到木星卫星埃欧（在左边）、佳里美德（在底部）和欧罗巴（在最底部）的磁流量管创造的。此外，可以看见非常明亮，几乎是圆型的区域，称为主要的鹅蛋形，可以看见和弱极区极光。

科学家一直试图用木星的颜色来理解其上的大气运行原理。许多未来的任务都已经被安排来达到对于光这个事物一个更深的认识。这些任务也将会研究木卫二上的火星与冰的相互作用。在未来几年一些绝佳的数据将会被这些任务记录得到。

木星上空一直被由氨晶体以及可能的硫氢化铵组成的云所覆盖。这些云存在于对流顶层并且在不同纬度上形成云带，以热带分区著称。这些分区被细分为浅色带和深色带。这种冲突的对流模式的相互作用造成了风暴和狂暴。在分区交界处100m/s（360km/h）十分常见。这些区域的宽度，颜色和密度每年都在变化，不过它们大体上足够稳定，使得科学家们能够给予它们有辨识度的命名。

木星上的云

木星的云层只有大约50千米（31英里）的厚度，并由至少两层云组成：一层是厚且矮的，另一层是薄且高的。在氨的云层下方可能还有一层较薄的水汽构成的云。支撑木星上有水汽云的观点的是在木星大气层中发现的缕缕闪电。这些放电现象可以至多达到地球上闪电威力的千倍。这些水汽云中的暴风雨被假定为与地球上的暴风雨一样由内部的能量驱动。