存在了300多年直径比地球还大的超级红色大风暴是怎么出现的?

今天我们要说的是太阳系八大行星中最大的家伙—木星,木星的体积是地球的1316倍、质量是地球的318倍,是一个没有固态类地的气体星球。并且这个大家伙的自转速度非常快,大概10小时就能自转一周,高速自转使得木星大气中的云被拉成17条长条云带,所以木星呈现出来的模样从上到下就是一条一条的。

经科学家们观测,木星的大气层下,有大约3万里厚度的液态氢层。这里的压力可能是地球上海平面压力的50万倍,氢气在这种高压环境下以液态的形式存在。液态氢层越往木星内部走随着压力逐渐增大,液态氢逐渐被挤压成液态金属氢,这里温度能达到1万摄氏度,木星内部大部分都是液态金属氢。它们紧紧包裹着木星的内核,木星内核是一个由硅酸盐岩石、铁组成直径大约1.5公里的不太确定形态的核区。

在木星的表面上有一个特别明显的特征,一个大红斑,这个大红斑早在三百多年就已被人们发现。它是人类观测到的最大号的红斑,大到能放下三个地球。大红斑是一个处于木星大气层下南纬23 位置上的一个巨大的风暴气旋,其边缘风速高达每小时430公里。那这个大红斑到底是怎么产生的呢?带着疑问,人类开始持续关注大红斑。

其实在木星上除了这个大红斑,还有很多小红斑和小白斑,甚至在木星赤道附近已经产生了一条整齐的小白斑(下图),而这些小白斑其实就是木星上的水平云在木星的高速自转下变成涡旋云团。2017年7月,美国宇航局发射的朱诺号木星探测器向地球传回木星和大红斑的数据和图片。根据朱诺号传回来的数据和照片分析下来,科学家们推测:大红斑或许就是由这些小白斑演变而来,小白斑逐渐长大合并变成小红斑,小红斑继续长大变成大红斑。

但大红斑为什么是红褐色的,科学家们没有发现原因。但有一个大红斑成因猜想或许能解答这个问题,对于大红斑是怎么形成的除了上面小白斑演变成大红斑的猜测,还有一些科学家们推测。大红斑是木星内部最高温度部分喷射出来,就像地球地底下滚烫的岩浆从火山口喷发出来一样,但不同于火山的是,前者是呈柱形漩涡状的喷射出。喷射出来的巨大高温漩涡与大气中的甲烷、氨等物质产生化合作用,从视觉效果上看到的就是一个红褐色的大斑。

无论是上面哪种原因形成的科学家们暂时没有办法完全确认,但科学家们发现大红斑一直在萎缩。19世纪末,这个风暴红斑的宽度可能是5.6万公里,是地球直径的四倍。到1979年,大红斑已经缩小到大约是地球直径的2倍的宽度,而在到后来的2018年,大红斑也只有地球大小的1.3倍了。这个缩减速度还是很快的,科学家们预测,该红色大风暴可能将在未来的20年消失。

在地球上也经常会有大大小小的风暴,在有记录以来地球上最长的风暴持续了31天。那为何木星上这个红色大风暴能持续300多年还没有消失,那是因为木星是一个气态星球并且伴随着高速自转,有着明显的大气活动,在这个逆时针旋转的大红斑上下包围着有条云带,这两条云带是相互反方向流动的,处在中间的大红斑因为这两条云带才变得比较稳定。

但是现在大红斑在木星必然存在的大气循环活动中正在慢慢变小,直到消失,在21年科学家们发现已经有新的大风暴在慢慢形成,也已经足以容下1个地球那么大了。或许再过几十年后大红斑就消失了,随着人们对消失的大红斑观察热度衰减,这个存在了几百年的大红斑也不再是木星的标志。而会有新的大红斑顶替它如此往复循环下去。

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