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一個多世紀以來，木星中部的大紅斑一直被認為是木星上面積最大的特征區域。但是從今以後，大紅斑恐怕將不再能夠獨自稱雄。因為已經在木星北極發現了“大黑斑”。你如果使用“智能輸入法”鍵入“dhb”的話，那麼雙雄“大紅斑”和“大黑斑”將一起跳出來。顯示了由卡西尼飛船拍攝到的大黑斑的紫外照片，這是一片盤旋在木星北極上空的巨大黑雲，尺度有兩個地球直徑的大小。藍色線條標示的位置是木星的北極光帶。
美國噴氣推進實驗室的鮑博•威斯特在1997年就已經注意到了這個大黑斑。當時，在一張由哈勃空間望遠鏡拍攝到的木星紫外照片上，他一眼就瞥見了這塊黑雲。不過他弄不懂的是，在多年積累的無數照片中，為什麼只有一張如此特征？
飛往土星的“卡西尼”給了威斯特這次發現的機會。“卡西尼”于2000年經過木星北極上空。起初，“卡西尼”拍攝到的也只是通常的北極雲，沒有什麼特殊的東西。然後，黑斑浮現出來了。在幾個星期之內，“卡西尼”的紫外照相機觀測到黑斑在不斷地擴大，達到和大紅斑一樣大小。它盤旋著，變化著形狀，逐漸變暗，直到“卡西尼”遠離木星而去，大黑斑也凋謝了。
短暫的大黑斑說明了為什麼哈勃空間望遠鏡只觀測到一次。如果“卡西尼”早到或者遲到兩個月，也許就什麼也看不到了。這次“卡西尼”獲得了整整11個星期的觀測資料，從中可以得出一些結論。威斯特說︰“大黑斑與大紅斑實際上完全不一樣。大紅斑的根基很深，是一個高壓暴系統。其根源遠在表面雲頂之下的對流層。而大黑斑看起來則很淺，只限于發生在上面的同溫層。”威斯特認為，大黑斑可能只是木星北極光的一種副產品。
木星的北極光和地球的北極光原理一樣，當有電子或離子雨落到極區的時候，就會使被它們擊中的大氣發出輝光。只是木星的北極光強度要比地球上的強千百倍。而且，在地球上，極光常常是由太陽風粒子激發的。太陽風當然也可以在木星激發極光，但其實木星本身就會使北極光非常活躍。
彩色圖中，木星只是中央的小黑點。在太陽系中，木星磁層可算得上最大，甚至比太陽本身還要大。木星的磁場容納了大量帶電粒子，這些帶電粒子多來自火山爆發。木星的大衛星木衛一上面就有很多活火山。火山噴發的熱氣體中有很多電離子的硫和氧，它們充斥了木星的磁層。當木星本身和它的磁場以11小時的周期自轉的時候，就會使這些帶電粒子向極區加速。因此木星上的極光總是活躍的。
1979年，愛因斯坦X射線衛星發現了木星上的X射線熱斑。然後是1992年羅塞塔天文衛星進行了新的觀測。然而它們的精度都很低，只能夠確定X射線來自北半球，不能夠確定具體的位置。當時，有些科學家就認為這些X射線也來自北極光。2002年初，錢德拉X射線天文台高分辨率照相機解決了這個問題。然而，使科學家吃驚的是，大部分X射線並非來自北極光的環區，而是來自非常靠近磁場北極的位置。並且，每隔大約45分鐘，靠近木星北磁極時閃現一次X射線發射。
X射線脈沖區的位置是一個謎。因為據現在研究結果，木星磁場的磁力線僅僅將木星的北極光區與木衛一聯系起來，但是卻不可能將木衛一與X射線極區聯系起來。因此極區的X射線熱斑應當與木衛一沒有關系。45分鐘準周期更是一個謎。在錢德拉X射線天文台對木星觀測的同時，還有伽利略探測器深入到木星磁層以及“卡西尼”在磁層之外對太陽風進行采樣——而這兩個探測器都沒有觀測到有45分鐘左右的變化。不過，伽利略探測器在其他時候的確探測到木星在1~200千赫茲的射電暴有45分鐘的周期變化。尤利西斯號太陽探測器1992年飛越木星的時候也觀測到有同樣周期的變化。
那麼，現在的大黑斑又是怎麼回事呢？威斯特認為，撞擊木星大氣的高能帶電粒子不僅會激發極光，還會擊碎大氣中的甲烷。木星上的甲烷比地球上要多很多。碎裂了的甲烷會與大氣中的氫結合而形成乙炔。乙炔又會與大氣中的碳氫化合物分子結合，產生更復雜的分子。最後，這些分子會濃聚成黑色的小滴。大黑斑也就是由這些漂浮在同溫層頂上的、富含碳和氫的黑色小滴形成的薄霧。這樣一層薄霧在紫外照片中會變得明顯，因為碳和氫的黑色小滴會強烈地吸收紫外輻射。然而在可見光段。用我們的肉眼卻看不到大黑斑。
這樣的解釋似乎還算圓滿。但是為什麼在2000年底，當“卡西尼”飛越木星上空的時候，看到了增強的大黑斑，卻沒有同時觀測到強的北極光活動呢？這依然是一個謎。
不過，木星上的大黑斑依舊可以告訴我們更多關于我們地球上的東西。黑斑是由極區旋渦——繞木星北極旋轉的噴流——俘獲的。旋渦中快速運動的風就像一堵堅實的氣體牆，擋住了黑斑，使它保持在高緯度。在我們地球的極區事實上也環繞著類似的旋渦。地球的北極渦流多多少少被北極地區崎嶇不平的陸地搞亂了。但是在南極的渦流就發展得比較好。它在限制南極的臭氧空洞方面看來起到了關鍵作用，這就像木星上北極渦流限制了大黑斑一樣