木星,可以說是太陽系行星中的大姐大,創(chuàng)下了多個(gè)太陽系之最。其中最為人們津津樂道一大記錄,便是木星擁有太陽系最大的反氣旋,即我們今天所要講的木星大紅斑。
事實(shí)上木星大紅斑是氣態(tài)行星中特有的風(fēng)暴,我們可以將其理解為是一股產(chǎn)生于木星的龍卷風(fēng)。只不過發(fā)育于巨行星上的龍卷風(fēng),在強(qiáng)力和時(shí)間上肯定和地球完全不是一個(gè)等級(jí)。圍繞著木星的大紅斑又有什么特別之處呢?木星究竟還有什么值得一探的秘密呢?
木星
木星是太陽系中距太陽第五近的行星,從行星的分類來看,它和土星一樣是一顆氣態(tài)巨行星,其體積也是太陽系行星中最大的一顆。由于其特殊性和代表性,天文學(xué)家也將與木星有著相似結(jié)構(gòu)的氣態(tài)行星稱之為類木行星。
相較于海王星、天王星等,人類對(duì)于木星的認(rèn)識(shí)時(shí)間可以說是相當(dāng)?shù)脑,這與他較高的是視星等有著密不可分的關(guān)系。在夜晚的天空中,它是除卻月球和金星外平均亮度第三的天體,因此對(duì)于古時(shí)單純的依賴肉眼觀察天象的人們來說,自然輕而易舉便可辨認(rèn)。而對(duì)太空向往的古人們,便將木星納入了自己的日常之中。
由于這層關(guān)系,木星從很早開始便開始進(jìn)入到人們?nèi)粘I钪,例如古羅馬人信奉多神論,他們將朱庇特視為主神,即希臘神話中的宙斯。以主神的名字命名它,可見在古羅馬人的眼里,對(duì)它的重視。
而中國,木星又被融合進(jìn)入了陰陽五行中,又名歲星,并利用其公轉(zhuǎn)一周需要12年的這一特性,設(shè)定了地支這一紀(jì)年方法。此外,古巴比倫、日耳曼等文化中都有所提及,可見木星深刻的影響了世界各地宗教、民俗、文化等發(fā)展。
隨著科學(xué)的進(jìn)步以及探測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)這個(gè)陪伴人類數(shù)千年的星球并不是表面看上去的那么簡(jiǎn)單。謎團(tuán),接踵而來,部分是關(guān)于木星本身,部分則是關(guān)于它的衛(wèi)星體系們。
例如,我們所熟悉的太陽系中最亮眼的“土星環(huán)”,而木星也同樣擁有,只不過這個(gè)行星環(huán)在明亮的土星環(huán)面前,顯得格外的微弱。如果不是“先鋒者號(hào)”造訪,我們可能永遠(yuǎn)都不知道木星也有自己的行星環(huán)。
再比如,不同航天局通過望遠(yuǎn)鏡拍攝的不同時(shí)刻的木星,呈現(xiàn)出不同且色彩絢麗的圖像。這是由于它自身有著豐富的化學(xué)物質(zhì),在太陽光的作用下,呈現(xiàn)出不同的色彩。具體為何會(huì)呈現(xiàn)出紅色、綠色等顏色,科學(xué)家仍然沒有得到確切的答案。
此外,近些年隨著尋找地外生命熱情的高漲,木星的衛(wèi)星也成為科學(xué)家研究和探尋的重點(diǎn)地方。不少科學(xué)家甚至表示在木衛(wèi)二的深處存在大型海洋生物的可能性。
可以說,木星作為距離地球最近一顆氣態(tài)巨行星,渾身皆被謎團(tuán)包裹,等待著后人來發(fā)掘。而其中最令科學(xué)家感到好奇的便是,在木星上那個(gè)已經(jīng)刮了幾百年的龍卷風(fēng)——木星之眼。
木星之眼
風(fēng)暴,對(duì)于地球人來說并不陌生,臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)都是它的代名詞。歷史上最劇烈的一次風(fēng)暴記錄時(shí)94年的颶風(fēng)“約翰”,根據(jù)記錄,這個(gè)超強(qiáng)颶風(fēng)持續(xù)時(shí)間達(dá)到了驚人的31天,自它形成之后,移動(dòng)的路徑總長(zhǎng)超過了13000公里,跨越了太平洋,成為當(dāng)時(shí)沿岸居民的永生噩夢(mèng)。這樣體量級(jí)的颶風(fēng)在此后數(shù)十年都再也沒有與之相匹敵的對(duì)手,但是這些在衛(wèi)星的風(fēng)暴面前,不過是小孩子的把戲。
木星之眼,又稱為木星大紅斑,它位于23°S。根據(jù)最新的觀測(cè)推斷,這個(gè)巨大的紅斑長(zhǎng)可能達(dá)到了2萬千米以上,寬度約1.1萬千米。而且它還在驚人的速度沿著緯線移動(dòng)著,一周的時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到環(huán)繞衛(wèi)星一周的成就,如此來看地球的風(fēng)暴在它的面前,妥妥被秒殺。
我們都知道地球上的風(fēng)暴形成是由于大氣層內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)所形成的,在炎熱的海域由于太陽長(zhǎng)時(shí)間的烘烤,使得大量的暖濕水汽蒸發(fā)上升形成大量的云。
由于這樣的運(yùn)動(dòng),海面會(huì)形成一個(gè)低壓區(qū),而外部相對(duì)高壓,形成了氣流運(yùn)動(dòng),氣壓差越大這種運(yùn)動(dòng)也越為劇烈,最后形成風(fēng)暴威力也越強(qiáng)。而風(fēng)暴多產(chǎn)生于赤道區(qū)域,這里的自轉(zhuǎn)線速度較大,在氣流流動(dòng)的過程中,會(huì)出現(xiàn)方向的偏轉(zhuǎn),最后形成一個(gè)漩渦狀的氣流運(yùn)動(dòng)。因此,由于風(fēng)暴形成需要大量的溫差,在進(jìn)入陸地之后,風(fēng)暴持續(xù)力量增強(qiáng)條件會(huì)慢慢減弱,最后消散。、
上述是地球風(fēng)暴典型的形成方式,其中有一個(gè)非常重要的是元素便是水汽,而木星可不是地球,沒有如此多水汽,因此它的颶風(fēng)形成和地球的風(fēng)暴有著很大的不同。
探測(cè)器發(fā)現(xiàn),大紅斑中氣流劇烈上升,呈現(xiàn)紅褐色,這也是大紅斑名字由來。
通過對(duì)大紅斑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大紅斑中具有一個(gè)核心,大小在幾百公里左右。有意思的是,在周圍物質(zhì)在瘋狂逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí),這一核心卻在這場(chǎng)旋渦中保持不動(dòng)。
而對(duì)于大紅斑究竟是什么形成的,科學(xué)家目前尚無答案。但是,早在1665年,意大利的天文學(xué)家卡西尼就曾經(jīng)利用天文望遠(yuǎn)鏡,發(fā)現(xiàn)了大紅斑的存在。
在他日記中,多次提及了大紅斑的存在,可見其亮麗的顏色給他留下的深刻印象。而為何它會(huì)出現(xiàn)如此奪目的紅色,科學(xué)家猜測(cè)這可能與木星上的紅磷元素有一定關(guān)系。
因此,我們可以知悉早在幾百年前,這個(gè)巨大的反氣旋就已經(jīng)存在于木星之上,成為了木星的標(biāo)志景象之一。
近些年通過對(duì)大紅斑的近距離觀測(cè),大紅斑的旋轉(zhuǎn)周期為6天,長(zhǎng)度在2.4萬和4萬千米之間,寬度在1.2萬到1.4萬千米之間。
按照這樣的尺寸計(jì)算,儲(chǔ)存2-3個(gè)地球輕輕松松,而且風(fēng)暴處的云層高度也高于周圍的云層8千米。此外,從各國近些年的觀測(cè)數(shù)據(jù)來看,這個(gè)已經(jīng)刮了幾百年的風(fēng)暴有萎縮的跡象,可能在未來的某一天會(huì)逐步消失。
對(duì)于木星這樣的氣態(tài)巨行星,內(nèi)部高壓高熱造就的湍流中較容易形成風(fēng)暴,這點(diǎn)在木星上也有所體現(xiàn)。在觀測(cè)中,我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)白色或者棕色呈現(xiàn)鵝蛋形的風(fēng)暴,這類風(fēng)暴根據(jù)大小決定是否命名。
通常,呈現(xiàn)白色的風(fēng)暴主要發(fā)生在大氣層的上方,這里的云層氣溫相對(duì)較低。而棕色風(fēng)暴形成的條件中則包含了較為溫暖的云層,且通常處于普通云層中。
上述兩類風(fēng)暴持續(xù)的時(shí)間短則幾小時(shí),長(zhǎng)則幾個(gè)世紀(jì)。由此來看,木星大紅斑似乎是木星這類星球所常發(fā)生的事情。那么木星的內(nèi)部究竟有些什么呢?
木星的謎題
木星是人類造訪最為頻繁的地外天體之一,通過數(shù)次的近距離拍攝,我們獲得了關(guān)于木星重要的資料。當(dāng)然,除卻大紅斑以外,木星身上的諸多謎團(tuán)也等待科學(xué)家們?nèi)ソ獯稹?/p>
謎案一:木星的內(nèi)部究竟是什么樣子?
木星內(nèi)核是如今困擾科學(xué)家們一大難題。通過現(xiàn)有的科技手段分析,科學(xué)家只能大致推斷木星的內(nèi)核,密度應(yīng)該相當(dāng)?shù)捏@人,在其內(nèi)核之外應(yīng)該是仍然是處于高溫高壓之下,由液態(tài)氫包裹。而后才是由氫氣和氦氣以及其他氣體所構(gòu)成的木星大氣。
看上去所有問題是不是已經(jīng)解決了,但是細(xì)致推敲下來就會(huì)發(fā)現(xiàn)問題的所在,我們對(duì)于上述東西的描述是非常粗糙的。我們可以說其核心是由某種硅化鹽組成,但是具體是哪種,不得而知。事實(shí)上,木星上的高壓環(huán)境遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的認(rèn)知,我們此前在地球上也從未在自然狀態(tài)下接觸過如此強(qiáng)烈的壓力。因此,會(huì)出現(xiàn)困惑也是可想而知的。
謎題二;木星的形成
很多人在看到木星大氣層成分的時(shí)候,會(huì)不會(huì)感覺到一絲熟悉。沒錯(cuò),木星的大氣層和恒星有著一定的相似性,因此有人也將木星稱為“進(jìn)化失敗的恒星”。
目前,學(xué)界對(duì)于這類氣態(tài)巨行星的形成,認(rèn)為主要由兩套方式,一種是核心吸積,另外一種是引力塌縮。而區(qū)分由那種方式形成,主要依賴的是木星上的氧元素,而氧元素在宇宙中通常以水的方式出現(xiàn)。然而想要測(cè)定也是一件挑戰(zhàn)性極強(qiáng)的事情,畢竟在大氣層這里的溫度下,水以冰晶的方式存在,測(cè)量需要時(shí)間。
謎題三:木星的大氣
通常來說,某一恒星系統(tǒng)的誕生,首先產(chǎn)生的是氣態(tài)行星。因此,二者元素有一定的相似可以理解,但是二者的重元素豐度相同,但是木星卻高于太陽3倍,這就非常的不合理了。如果單純的說多了些硅和碳尚可解釋,但是其中出現(xiàn)的氬就讓科學(xué)家們百思不得其解。
謎底四:木星的磁場(chǎng)
很多說地球是幸運(yùn)的,剛好有這樣一個(gè)不熱不大的恒星,處于一個(gè)宜居帶上,為生命創(chuàng)造條件。然而事實(shí)上,地球之所以可以安安靜靜的存在,功勞有一份是木星的。
強(qiáng)大的木星磁場(chǎng)會(huì)將靠近太陽系的“天外來客”撕碎,讓地球減少受到小行星的攻擊。此外,木星磁場(chǎng)運(yùn)作也是讓很多科學(xué)家好奇的地方,畢竟磁極間的連線同它的自轉(zhuǎn)軸之間存在11°的夾角,如何維系巨大龐大的磁場(chǎng)呢?
木星帶來的謎題很多,但是隨著科技的進(jìn)步終有一日,我們能夠剖開它的層層迷霧,解開它的神秘面紗。
木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二有水嗎,表面水結(jié)冰(內(nèi)部有海洋)
木星有多少顆衛(wèi)星,79顆(最大直徑5262千米/最小1.6千米)
木衛(wèi)三有生命嗎,目前沒發(fā)現(xiàn)生命(衛(wèi)星上有水和氧氣)
木衛(wèi)三比地球大嗎,直徑5256千米比地球小(比水星大)
木星最小的衛(wèi)星有多大,直徑1.6公里(于2018年被發(fā)現(xiàn))
木星最大的衛(wèi)星有多大,木衛(wèi)三直徑5256千米(太陽系最大衛(wèi)星)
木星有幾個(gè)衛(wèi)星,截止2019年有79顆(木衛(wèi)三半徑大于水星)
木星有多大,直徑142984千米(體積是地球的1316倍)