地球上最大最强的风暴直径约 1000 英里,风速超过 200 英里/小时。例如,帕特里夏飓风是地球上记录到的最强飓风之一,持续风速超过 215 英里/小时,尽管它在登陆墨西哥海岸前已减弱为 4 级。但与木星的大红斑(GRS)相比,即使是这些超级风暴也微不足道。
这个巨大的系统直径与地球相当,风速达 400 英里/小时,已经在木星上旋转了数百年。更有趣的是,研究人员通过 GRS 的图像表明,它一直在变化,并且像压力球一样振荡。在一项上个月发表在《行星科学杂志》上的研究中,一段延时视频展示了风暴在 90 天内的变化情况。
大红斑
GRS 是位于木星上的一个高压系统,产生反气旋风暴,这意味着高压位于中心,风绕着中心旋转。加州大学伯克利分校的研究作者、行星科学家 Michael H. Wong 表示,虽然它看起来像飓风,但其运作方式恰恰相反。
“飓风是低压系统或气旋,而大红斑是高压系统或反气旋,”Wong 说。GRS 的旋转方向与飓风相反。
Wong 说,更重要的是,这是一个超级风暴,由于“夹在两条急流之间”而无法向北或向南漂移,它被固定在原地。
地球上与反气旋最接近的比喻是海洋涡旋,即脱离正常洋流的旋转水流,其周围水流速度快,中心在海洋中缓慢移动。这些是持续数月或数年的稳定风暴,不像飓风那样在一两周内就会耗尽能量。GRS 也被称为“煎饼涡旋”,因为它比宽要薄得多,横跨约 10,000 公里(约 6200 英里),厚度约 200 公里(约 124 英里)。
天文学家在 1800 年代发现了它,当时还没有摄影技术,他们只能通过望远镜观察然后绘制草图。研究人员此前认为 GRS 可以追溯到 1600 年代,但现在他们确信 G. D. Cassini 在 1665 年发现的、被称为“永久斑”的风暴,很可能是一个不同且小得多的风暴,此后已经消失。GRS 出现得更晚,首次发现大约在 1831 年。
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为什么风暴会振荡?
我们不确定风暴为何会这样移动,但我们知道它确实如此,这部分归功于庞大的业余天文学家社区以及哈勃太空望远镜定期拍摄 GRS 的图像。我们还能看到它的形状在变化,这是研究人员已经知道一段时间的事情了。
据该研究的首席作者、NASA 行星科学家 Amy A. Simon 称,我们还知道风暴正缓慢地向西绕木星移动,绕木星一周大约需要三年。作为研究的一部分,研究人员使用了哈勃望远镜的观测数据,收集了从 2023 年 12 月到 2024 年 3 月的八个日期的信息。他们发现经度位置在 90 天内发生了振荡,但没有相应的纬度漂移。
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大红斑随时间变化
Simon 说:“我们知道风暴一直在变化,我们也知道内部风速一直在变化。”最大的区别在于,它现在比 1800 年代后期小得多。多年后,当 NASA 首次测量它时,风暴的范围可以容纳两个地球,现在这个数字更像一个。GRS 偶尔也会变色,时而变暗,时而变亮。它的形状也发生了变化。曾经是椭圆形的,多年来一直在缩小,并开始变得更圆。
我们不知道,而研究人员接下来想知道的是,木星云层下方发生了什么。这个自电灯、汽车和飞机出现之前就一直存在的风暴中心究竟发生了什么?很多东西都变了,但 GRS 依然强劲。
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文章来源
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NASA. 木星的大红斑:一个旋转的谜团
行星科学杂志. 对木星大红斑 90 天振荡周期的详细研究
研究作者、加州大学伯克利分校行星科学家. Michael H. Wong
地球与空间科学进展. 木星大红斑的起源
NASA 行星科学家. Amy A. Simon















