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木星的大红斑以较小的风暴为与神婚食

天文学与空间 2021-10-24 00:01:50

美国地球物理联合会 2019年2月12日,朱诺飞船的高分辨率朱诺相机拍摄到,在与一个较小的反气旋相遇时,一片红色从木星的大红斑上脱落

虽然碰撞看起来很剧烈,但行星科学家认为它们主要是表面效应,就像月球表面的地壳

学分:AGU/地球物理研究杂志:行星 在过去的几年里,一系列的反气旋撞上了木星大红斑,这场风暴已经持续了几个世纪

较小的风暴导致大块的红云脱落,在此过程中缩小了较大的风暴

但是新的研究发现这些干扰是“表面的”

“它们对我们来说是可见的,但它们只是红斑的表层,并不影响它的全部深度

这项新的研究发表在《地球物理研究杂志:行星》上,该杂志是AGU研究太阳系内外行星、卫星和物体的形成和演化的杂志

西班牙毕尔巴鄂巴斯克地区大学的应用物理学教授、这篇新论文的主要作者奥古斯丁·桑切斯-拉韦格说:“大红斑的强烈旋涡,加上它比相互作用的旋涡更大的尺寸和深度,保证了它的长寿命。”

当较大的风暴吸收这些较小的风暴时,它“以它们的旋转能量为代价获得能量”

" 红点至少在过去的150年里一直在缩小,从1879年的大约40,000公里(24,850英里)下降到今天的大约15,000公里(9,320英里),研究人员仍然不确定减少的原因,或者说红点最初是如何形成的

新的发现表明小反气旋可能有助于维持大红斑

路易斯维尔大学的物理学和天文学教授蒂莫斯·道灵是没有参与新研究的行星大气动力学专家,他说“对于红点来说,这是一个激动人心的时刻

" 暴风雨般的碰撞 在2019年之前,较大的风暴一年只受到几次反气旋的袭击,而最近它每年受到多达24次的袭击

“它真的被打败了

这引起了很多恐慌,”道林说

桑切斯-拉维加和他的同事们很好奇,想看看这些相对较小的风暴是否扰乱了他们老大哥的旋转

2019年,一系列较小(但仍然巨大)的反气旋逼近木星的标志性红色风暴

上图显示了编号为1、2和3的较小的反气旋,向大红斑移动

另外三张图片显示反气旋的扩大

学分:AGU/地球物理研究杂志:行星 这个气态巨行星的标志性特征位于赤道附近,尽管1665年的观测可能来自同一个风暴,但自从它第一次被证实的观测以来,至少有150年的时间里,它使地球上关于大风暴的概念相形见绌

大红斑大约是地球直径的两倍,沿着它的外围以每小时540公里(335英里)的速度爆发

桑切斯-拉维加说:“(大红斑)是行星大气中漩涡的原型。”他补充说,这场风暴是他“最喜欢的行星大气特征之一”

" 像飓风或台风这样的气旋通常围绕一个低气压的中心旋转,在北半球逆时针旋转,在南半球顺时针旋转,无论是在木星还是地球上

反气旋旋转的方向与气旋相反,围绕着一个高气压的中心

大红斑本身就是一个反气旋,尽管它是与之碰撞的较小反气旋的六到七倍大

但即使是木星上这些较小的风暴也只有地球的一半大小,大约是最大的陆地飓风的10倍

桑切斯-拉韦加和他的同事们查看了过去三年里哈勃太空望远镜拍摄的大红斑卫星图像、木星轨道上的朱诺飞船以及由一个业余天文学家网络用望远镜拍摄的其他照片

风暴吞食者 研究小组发现,较小的反气旋在绕着红色椭圆盘旋之前会穿过大红斑的高速外围环

桑切斯-拉维加说,较小的风暴在已经动态的情况下造成了一些混乱,暂时改变了红点在经度上90天的振荡,并“从主椭圆上撕裂红云,形成彩带”

“这个小组已经做了非常仔细、非常彻底的工作,”道林说,并补充说,我们看到的红色物质的剥落类似于一种crme brléle效应,在表面几公里处有一个明显的漩涡,对200公里(125英里)深的大红斑没有太大影响

研究人员仍然不知道是什么导致红点在几十年内缩小

但是这些反气旋可能会暂时维持这场巨大的风暴

“摄入[反气旋]不一定具有破坏性;它可以提高GRS的旋转速度,并且可能在更长的时间内,保持它在一个稳定的状态,”桑切斯-拉维加说

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