小紅斑,小號

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由於天文學是最古老的科學之一,經過幾個世紀的觀測,我們已經學到了很多。這種連續性也給了我們一個視角,使我們能夠理解我們居住在一個渺小的星球上,這個星球是動態的,甚至是狂暴的太陽系的一部分。

以木星著名的旋風超級風暴為例,它被平淡地稱為“大紅斑”——儘管它絕非普通。這個令人難以置信的巨大旋風在木星洶湧的大氣層中已經是一個顯著的特徵,持續了幾個世紀,有時在良好的觀測條件下,用後院的望遠鏡就可以看到。它的風速超過每小時250英里,幾乎是地球的三倍大,估計已經有400多年的歷史。

現在有了續集,我們有幸坐在前排觀看這場可能被命名為:“大紅斑之子”的事件,或者科學家們稱之為“小紅斑,小號”。父親和兒子可以在這裡這裡看到。長期以來,我們的科學目光一直關注著最初的大紅斑:喬瓦尼·卡西尼和羅伯特·胡克在17世紀60年代首次觀測到它,此後它一直受到持續的仔細觀察。今天的天文學家可以進行高度詳細的測量,這是早期幾代觀測者只能夢想的事情,他們使用了諸如哈勃太空望遠鏡、凱克望遠鏡以及先鋒號、旅行者號和伽利略號等太空探測器。我們已經觀察它足夠長的時間,注意到它處於不斷變化的狀態,甚至色調也在變化,然而,究竟是什麼讓這個紅色的旋風運轉仍然是一個謎。


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儘管在快速旋轉的氣態巨行星(例如土星上的風暴系統,以及最引人注目和出乎意料的是海王星上的風暴系統)的湍流大氣中,已經出現過許多巨大的旋風風暴系統,但它們大多像地球上的颶風一樣,是短暫的現象。木星大紅斑大小的風暴令人驚歎之處在於它的壽命。事實上,旅行者2號於1989年8月發現的海王星“大黑斑”幾年後就不再可見了。

“小號”重新聚焦了科學界和媒體對太陽系中最奇特的特徵之一,以及對木星本身的關注。近來,在我們對太陽系外圍的機器人訪問中,似乎人們更多地關注的是關於奇妙的木星和土星衛星系統的發現,而不是行星本身。自從蘇梅克-列維9號撞擊木星,在1994年7月給木星大氣層造成如此嚴重破壞,以及伽利略號探測器在1995年12月以自殺式資料收集任務衝入木星以來,這個巨大的星球本身就一直是關注的中心。

現在我們正在目睹這場新風暴的相對快速的誕生——至少在天文時間尺度上是“快速的”。小號的形成不是一夜之間發生的:它是木星大氣層中發現的三種較舊的風暴型別“白色橢圓”的合併。它們在1998年開始的三年期間,發生了一場慢動作碰撞中相遇。其中較小且非常持久的兩個白色橢圓已經被觀察了大約90年,第三個出現在1939年。

新的颶風狀風暴合併後,已經增長到大約是其年長者的一半大小;後者寬度約為地球的兩倍,南北跨度約為7,500英里(約一個地球直徑)。這兩場風暴都隨著木星的自轉在經度上繞行星旋轉,但在緯度上被鎖定在南半球各自狹窄的帶狀區域內。最近,新合併的風暴已經呈現出其前輩的紅棕色色調。在甲烷吸收帶的近紅外線下觀察,這個新來的傢伙與老傢伙一樣突出。觀察者認為,這表明小號風暴像最初的大紅斑一樣,升起在主雲層之上,並且顏色變化可能是從大氣深處吸取的物質被紫外線太陽輻射化學改變的產物。

一些科學家認為,小號的形成是木星氣候變化的體現;這場年輕的風暴位於更偏南的南緯34度的大氣帶中,早期的觀測已經注意到,從赤道到南極的熱量運動開始減緩。這個“”很可能會抑制熱量混合,並導致赤道區域變暖和極地冷卻。

由於本月木星與太陽處於衝日位置,現在是親自觀察這顆古老巨星的最佳時機。日落後,您可以在東南方的天空中找到它:它是現在夜空中最亮的物體(除了月球),像燈塔一樣以-2.4星等閃耀,很難錯過。如果您有雙筒望遠鏡,或者更好的望遠鏡,請仔細觀察。太陽系中最大的行星將作為一個世界而活躍起來。事實上,甚至像它自己的微型太陽系一樣。您的注意力將被吸引到您將看到的四個伽利略衛星,它們在圍繞行星的軌道上處於不同的位置。但請看看這個巨大的球體本身。根據您的觀測條件和望遠鏡的大小,您可能會看到微弱的大氣帶,並且可能(如果它已旋轉到視野中)看到大紅斑。這就像第一次參觀尼亞加拉大瀑布或黃石公園一樣——您會發現自己把握住了它們的真實性和奇特的獨特性。

當我們目睹木星上新風暴的誕生時,它證明了人類對宇宙持續觀測數百年的價值。我們可能正在透過即時觀察另一個風暴的增長,來了解大紅斑——太陽系中最神秘的特徵之一——是如何形成的。儘管小號可能是由不同的因素產生的,並且可能不會變得像大紅斑那麼大(由於噴射氣流將其限制在比大風暴更窄的帶狀區域內),但我們將從它的誕生開始觀看它的發展——如果它像它的前輩一樣,我們可能會在未來的幾代人中繼續觀看這對旋轉的雙人組。

圖片來源:美國國家航空航天局歐洲航天局,I. de Pater 和 M. Wong(加州大學伯克利分校)

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