本文参加百家号#科学了不起#天文航天系列征文赛。图例:来自强大的地面望远镜新观测的红外图像,它显示了在木星大红斑中前所未见的冷热气流漩涡。(来源自原文网站)尽管在地球上追踪预测天气变化都很困难,但是有了木星大红斑新的红外图像,如今科学家们可以画出第一张来自地外其他行星上天气的详细地图,它展示的是这里的巨大风暴系统。“这是我们对太阳系内最大风暴的首次详细观察,”美国宇航局喷气推进实验室的资深科学家格伦·奥顿说,“我们原来以为大红斑就是木星上一个普通的椭圆形区域,不会有什么深层结构,但是这些新结果表明,它实际上非常复杂。”大红斑是一个寒冷的区域,平均气温大约只有开尔文(摄氏零下度),它的面积非常大,在里面大约可以塞下三个地球。观测结果提供了前所未见的细节,我们可以看到热气流在较低温区域内搅动引起的漩涡。大红斑中最红的颜色对应高温的核心,它处在低温的风暴系统中,图像也显示出风暴边缘的地带,那里气体会下沉到行星的深层区域。这项研究中的红外图像来自三个直径达8米(26英尺)的巨型望远镜的观测,分别是:位于智利的欧洲南方天文台超大型望远镜和双子座天文台望远镜,位于夏威夷的国家天文台日本斯巴鲁型望远镜,它们能提供前所未有的分辨率,而且扩展了年代后期美国国家航空航天局伽利略号航天器的覆盖范围。加上位于夏威夷的直径3米(10英尺)美国宇航局红外望远镜设备对深空星际云结构的观测,这些巨型天文台观测到的热成像细节水平第一次可以达到与美国宇航局哈勃太空望远镜的可见光图像相媲美。最引人入胜的一点发现是,该点最强烈的橙红色中心部分温度比周围环境高3到4摄氏度,发在伊卡洛斯杂志的论文作者莱·弗莱彻说。尽管这点温差看起来似乎不大,但足以使在风暴眼正中间通常逆时针方向的漩涡变成弱的顺时针漩涡。不仅如此,在木星的其他部分,温度的变化足以改变风速并影响行星表面气体的云型。“我们第一次可以确定像温度,风,气压和成分这样的环境条件与大红斑的实际颜色之间有着密切的联系,”弗莱彻说。“尽管我们这样推测,但我们仍然不确定到底是哪种化学物质或过程导致了这种深红色,我们可以确定的是它与风暴中心的环境变化有关。”揭开木星巨大风暴系统的秘密将成为未来包括美国宇航局朱诺号任务的航天器进行红外航天器观测的目标之一。(注图片来源自NASA
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