哈勃揭秘：木星大红斑正在“跳舞”！90天周期性摆动揭示巨型风暴变形之谜
哈勃揭秘：木星大红斑正在“跳舞”！90天周期性摆动揭示巨型风暴变形之谜
2024年10月，哈勃太空望远镜捕捉到了木星大红斑的一个惊人变化：这个持续了近200年的巨型风暴正在经历周期性的大小摆动。在大约90天的时间内，大红斑像果冻一样抖动，其大小、形状和亮度都在不断变化。这一发现不仅颠覆了人们对大红斑稳定性的认知，更为研究行星大气动力学提供了新的线索。
大红斑的现状：一个正在缩小的巨型风暴
木星大红斑是一个位于南半球的巨型反气旋，其体积之大令人震撼。根据最新观测数据，大红斑的宽度约为16,350公里，高度超过322公里，风速可达每小时450公里。这个巨大的风暴核心呈现出深红色，边缘则为较浅的红色，以逆时针方向旋转，每4.5个地球日完成一次完整旋转。
然而，这个庞然大物正在缓慢消亡。自19世纪末以来，大红斑的尺寸已显著缩小。历史记录显示，1879年时其最长处达到39,000公里，足以容纳4个地球。而如今，它的宽度仅能容纳一个地球多一点，约为14,000公里。更令人惊讶的是，其高度却在不断增加，这可能与风暴内部的风型变化有关。
科学家揭秘：瞬变涡旋如何影响大红斑
为了揭示大红斑变形之谜，耶鲁大学和路易斯维尔大学的研究人员使用显式行星等熵坐标（EPIC）模型，对类似木星大红斑的涡旋进行了三维模拟。研究发现，瞬变涡旋（即较小的风暴）与大红斑之间的相互作用，可以增强大红斑的强度，使其维持更大的尺寸。
模拟结果显示，如果没有这些瞬变涡旋的相互作用，大红斑可能在950天内迅速收缩。这一发现解释了为什么大红斑能够在过去150年中持续存在，尽管其总体趋势是在缩小。
年龄之谜：大红斑并非想象中那么古老
长期以来，人们普遍认为木星大红斑自1665年被乔瓦尼·卡西尼首次观测到以来就一直存在。然而，最新研究对这一观点提出了挑战。《地球物理研究快报》发表的一项研究指出，当前的大红斑可能形成于更近的时期，大约在1831年左右。
这一年龄修正对行星科学具有重要意义。它挑战了关于行星风暴寿命的传统认知，促使科学家重新思考大规模涡旋的形成和维持机制。同时，这也意味着大红斑可能在更短的时间内经历了显著的变化。
未来展望：大红斑的命运何去何从
根据目前的观测和研究，科学家预测大红斑可能会在未来几十年内继续缩小。耶鲁大学的研究团队认为，一旦大红斑缩小到其所在纬度带的限制范围内，周围的风场将会真正将其固定住。届时，这个持续了近两个世纪的巨型风暴可能会变成一个更小、更稳定的涡旋。
然而，大红斑的未来仍然充满不确定性。其颜色的变化、高度的增加以及周期性的摆动现象，都表明这个巨型风暴内部仍在发生复杂的动力学过程。科学家们将继续利用哈勃太空望远镜和其他观测设备，密切监测大红斑的变化，以期揭示更多关于这个宇宙奇观的秘密。
木星大红斑的变形之谜，不仅是一个关于单一风暴的故事，更反映了行星大气动力学的复杂性。通过研究大红斑的变化，科学家们能够更好地理解气态巨行星的大气行为，甚至为研究其他恒星系统中的行星气象提供参考。这个持续了近两个世纪的巨型风暴，将继续为人类探索宇宙提供宝贵的科学线索。