当我第一次在NASA地球观测站网站上看到上面的图片时,我简直不敢相信。这些漩涡和螺旋看起来惊人地相似,然而一张是由地球上的波罗的海上空的卫星拍摄的,另一张是由绕木星运行的Juno探测器拍摄的,距离地球数亿英里。
这两颗行星之间的差异再明显不过了。地球是一颗由金属和岩石组成的类地行星。内太阳系的其他类地行星包括金星、火星和水星。(你可以把月球也看作一颗名誉上的类地行星。)
另一方面,木星是一颗巨大的气体行星,主要由氢和氦组成。这里的“巨大”一词非常贴切,因为它相当于其他所有行星质量的总和的两倍。事实上,木星占据了太阳系行星物质的70%。
木星的海洋
和地球一样,它也有一些我们可以称之为“海洋”的东西,不过勉强算得上。但这与地球上的任何海洋都截然不同。正如NASA所说,“木星最奇特的特征……可能是一个深达25000英里的奇异流体汤,在其内部翻腾。它被称为液态金属氢。”
正如我所说,顶部图片中的一张是由绕木星运行的Juno探测器获取的——但它并没有探测到木星液态氢海洋中那些美丽的漩涡和螺旋。那些湍流的迹象是由行星大气层顶部附近的富含氨的云层形成的。
据NASA称,“这些涡流追踪的是行星快速自转和大气深处高温造成扰动。”
与此同时,顶部配对图中的另一张显示的是波罗的海海流和涡流形成的壮丽图案的浮游生物大量繁殖。事实上,没有两次浮游生物大量繁殖是相同的,“就像指纹的螺旋一样”,据NASA称。
顺便说一下,浮游生物是进行光合作用的微观生物,主要是单细胞植物,但也包括细菌和原生生物。这是另一张显示这些生物在波罗的海大量繁殖的图片。

2020年8月15日,Landsat 8卫星拍摄到的波罗的海浮游生物大量繁殖。(图片来源:NASA地球观测站)
NASA地球观测站
这些大量繁殖几乎每年夏天都会出现在世界各地的海洋中,包括南大洋。在那里,在南极洲附近,美国斯克里普斯海洋研究所的物理海洋学家Lia Siegelman对导致美丽图案的湍流很感兴趣。然后她注意到它与Juno拍摄的木星大气图像中看到的湍流模式有多么相似。从那时起,这一见解启发她和同事们研究是什么驱动着木星极地巨大的旋转气旋。你可以在这里阅读更多关于这项研究的内容。
Siegelman在2021年12月美国地球物理学会会议上发言时,谈到地球海洋和木星大气中看到的图案时说:“潜在的湍流、动力学是相同的。即使尺度完全不同——木星上的涡旋比海洋中的涡旋大十倍——我们也可以清楚地看到它们是由同一种动力学产生的。”
现在,隆重揭晓
那么,你猜出故事开头那对图片中哪一张来自地球,哪一张来自木星了吗?
如果你猜左边的图片显示的是波罗的海的浮游生物大量繁殖……叮!恭喜你猜对了!做得好。
现在既然我们谈到了比较行星学,我不得不问:你知道利比亚沙漠和火星景观之间惊人的相似之处吗?
唉,这只好留待以后的故事再讲了……














