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木星“大紅斑”收縮?
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2024 8月20日 星期
 
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木星“大紅斑”收縮?

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木星“大紅斑”位於木星南 半球的一個紅色橢圓形區域

    木星“大紅斑”收縮?

    木星的“大紅斑”能裝幾個地球進去,長久以來一直吸引着地球人的目光。木星“大紅斑”是太陽系中最大的風暴,目前其正在縮小。美國科學家開展的一項新研究揭示了“大紅斑”形狀變化的部分原因。模擬顯示,如果沒有與瞬變渦旋之間的相互作用,木星“大紅斑”會在九百五十天內收縮。

    木星“大紅斑”是位於木星南半球的一個紅色橢圓形區域,它以逆時針方向旋轉,並呈現出下沉氣流的特徵,其寬度超過一萬六千公里。“大紅斑”是一種渦旋風暴,對它的觀測持續了幾百年。借助衛星和地基望遠鏡的觀測,科學家已經知道,風暴的直徑比地球還大,但卻呈現不斷縮小的趨勢。它一直是木星最為鮮明的標誌物,科學家和天文愛好者對它的形成和發展,充滿了好奇心。據觀測,在過去一百年,尤其是過去五十年裡,木星大紅斑一直在縮小:雖然其緯度範圍保持相對一致,但其經度範圍已從十九世紀末的四十度縮小到二○一六年的十四度。

    早前在美國太空總署的“朱諾”號木星探測器執行任務期間,為了與其協同觀測,一批地基觀測設備一併將“目光”對準了這位太陽系行星之王,獲得了木星及其“大紅斑”的系列圖像,取得重要的木星大氣資料和系列成果。近年來,儘管科學家已經對木星大紅斑開展了多項研究,但關於其起源、壽命、演變、未來、為何呈現紅色,以及為何正在縮小等基本問題仍然懸而未決。其他科研團隊對長壽命的地面反氣旋特徵開展的研究表明,它們可以通過與瞬變渦旋之間的相互作用來維持其大小,這表明木星大紅斑會吸收較小渦旋。

    在以上研究的基礎上,美國耶魯大學和路易斯維爾大學研究人員使用顯式行星等熵座標(EPIC)模型,對模擬木星大紅斑的渦旋進行了一系列三維模擬。EPIC模型是道林在二十世紀九十年代開發的行星大氣模型。其中一些模擬了大紅斑與不同頻率和強度的瞬變渦旋之間的相互作用;控制模擬則忽略了這些小風暴。

    通過比較模擬結果,研究人員得出結論認為,這些瞬變渦流的存在可加強大紅斑,導致其變大。如果沒有與瞬變渦旋之間的相互作用,木星大紅斑會在九百五十日內收縮。未來,歐洲航天局的木星冰月探測器(JUICE)將於二○三一年抵達木星,這些觀測結果也將為該探測器提供寶貴的背景資料。JUICE將對木星本身及其三顆可能適合居住的衛星——木衛三、木衛四和木衛三進行軌道觀察,科學家將獲得前所未有的木星細節,或許會重塑人類對這顆行

    星的認識。

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