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木星上的新紅斑
(2006年09月22日 13:37)
來源︰《太空探索》
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□作者: 劉 茜
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木星上現在正在生成一個新的紅斑,這讓天文學家和愛好者們都興奮不已。2月27日,菲律賓的克里斯多佛•郭利用一架0.28米的望遠鏡和一台CCD相機拍下了這個紅斑。形成這個紅斑的風暴有一個官方名稱“卵斑BA(Oval BA)”,不過人們更喜歡把它稱為“小紅斑”。它的大小約為著名的木星大紅斑的一半,顏色幾乎完全相同。
在小紅斑變成與大紅斑相同的顏色之前,它被稱為“白卵斑BA(White Oval BA)”。它是在1998年到2000年間,由三個白色卵形風暴合並而來的。其中至少一到兩個前身白卵斑可以被追溯到90年以前,不過它們也許在更早之前就已經存在了。第三個白斑是在1939年出現的。起初,卵斑BA仍然是白色的——與之前合並形成它的小風暴顏色相同。但近期情況開始發生變化︰這個卵斑在 2005年11月還是白的,到2005年12月慢慢地變成了褐色,到了2006年初變成了紅色,現在它的顏色跟大紅斑一樣了!
科學家們推測,也許木星大紅斑也是在幾個世紀以前的類似合並中產生的,這場直徑是我們地球兩倍的大風暴已經持續了將近400年。為了證實這一想法,科學家們持續幾年對木星進行監測,查看卵斑會不會變紅——現在,這似乎終于發生了。
為什麼是紅色?
奇怪的是,沒有人確切地知道大紅斑本身為何是紅的。一個頗受歡迎的想法是,風暴將物質從木星雲頂以下的深處挖掘上來,抬升到高空。在那里,太陽的紫外輻射通過某種未知的化學反應,產生了熟悉的磚紅色。
天文學家們認為,大紅斑是木星上,實際也是整個太陽系中最強大的風暴,風暴的頂部比周圍的雲層高出8千米。只有這種強大的風暴才能將物質抬升到這種高度。
形成卵斑BA的風暴也許已經增強到足夠的程度,也可以完成同樣的過程。與大紅斑一樣,小紅斑可能也會將物質抬升到雲層以上,太陽的紫外線在那里將“載色體”染紅。假如這樣的話,紅色的加深就是風暴增強的一個跡象。
在此之前,科學家們觀測到木星上的一些白色卵斑也曾經輕微變紅過,比如1999年末,但這並不經常,持續時間也很短。《木星︰巨型行星》一書的作者約翰•羅杰斯博士在書中敘述了過去100多年來對木星所做的望遠鏡觀測,他認為查看卵斑BA是否會永久變紅,確實是一件非常有趣的事情。
哈勃拍到的精細照片
最近,哈勃空間望遠鏡又為天文學家提供了迄今為止最清晰的小紅斑照片,這是有史以來第一次,天文學家見證了這顆位于8億千米以外的巨行星上的一個新紅斑的誕生。研究者指出,新的紅斑也許與木星大氣層中一場可能出現的重大氣候變化有關。哈勃新照片提供的清晰程度,足以與四分之一個世紀之前,美國航宇局的旅行者1號和2號探測器飛越木星時拍到的照片相媲美。
在近紅外波段(特別是波長892納米的甲烷氣體吸收波段)中進行觀測時,小紅斑與大紅斑一樣,突顯在木星的大氣雲層之中。這也許意味著,這個風暴比木星主雲層的頂端還高出數千米,這與大紅斑的情況相同。
同時,哈勃的照片也提供了某些證據,表明木星正處于一場全球氣候變化之中,由此產生的平均溫度改變,在某些緯度上可以高達華氏10度(約5.6攝氏度)。理論預言,從赤道到行星南極的熱量轉移過程在南緯34度處幾乎被完全切斷,這個緯度正是小紅斑形成的地方。這種切斷效應是由加州大學伯克萊分校(UCB)的菲利普• 馬庫斯預言的,它在1998到2000年白卵斑相撞的七年之後開始變得明顯起來。
在小紅斑的北側,即大紅斑前方(左側)的湍流雲層之中,可以看到一團明亮的白雲,這可能是一場雷暴。隨著小紅斑繼續向東偏移,大紅斑向西漂移,它們可能會在7月初相互穿越。
如果有興趣的話,你也可以親眼看看︰木星可以輕易在黎明的天空中找到。日出之前走出戶外,向南方高空尋找。木星是那里最明亮的天體。小望遠鏡可以毫不困難地看到木星的雲帶和它的四顆最大的衛星。配備了CCD相機的0.25米或者更大的望遠鏡應該可以輕易追蹤到小紅斑。
接下來會如何呢?小紅斑會保持紅色嗎?它會增強還是減弱?讓我們拭目以待吧。
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文章作者:劉 茜
責任編輯:skylook
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