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木星大红斑(木星上有一个大红斑,这是怎么造成的?)

1、木星上有一个大红斑,这是怎么造成的?大红斑是木星的一个特征。它大到足以圈下三个地球。1660年人们对这块大红斑作了首次描述,300多年来,人们一直在观察它...

1、木星上有一个大红斑,这是怎么造成的?

大红斑是木星的一个特征。它大到足以圈下三个地球。1660年人们对这块大红斑作了首次描述,300多年来,人们一直在观察它。它已经改变了颜色和形状,但它却从来没有完全消失过。目前普遍认为,它是木星上层大气中一次持久的风暴

木星和其他气态行星表面有高速飓风,并被限制在狭小的纬度范围内,在连近纬度的风吹的方向又与其相反。这些带中轻微的化学成分与温度变化造成了多彩的地表带,支配着行星的外貌。光亮的表面带被称作区(zones),暗的叫作带(belts)。这些木星上的带子很早就被人们知道了,但带子边界地带的漩涡则由旅行者号飞船第一次发现。伽利略号飞船发回的数据表明表面风速比预料的快得多(大于400英里每小时),并延伸到根所能观察到的一样深的地方,大约向内延伸有数千千米。木星的大气层也被发现相当紊乱,这表明由于它内部的热量使得飓风在大部分急速运动,不像地球只从太阳处获取热量。

木星表面云层的多彩可能是由大气中化学成分的微妙差异及其作用造成的,可能其中混入了硫的混合物,造就了五彩缤纷的视觉效果,但是其详情仍无法知晓。

色彩的变化与云层的高度有关:最低处为蓝色,跟着是棕色与白色,最高处为红色。我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层。

木星表面的大红斑早在300年前就被地球上的观察所知晓(这个发现常归功于卡西尼,或是17世纪的RobertHooke)。大红斑是个长25,000千米,跨度12,000千米的椭圆,总以容纳两个地球。其他较小一些的斑点也已被看到了数十年了。红外线的观察加上对它自转趋势的推导显示大红斑是一个高压区,那里的云层顶端比周围地区特别高,也特别冷。类似的情况在土星和海王星上也有。目前还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间。

木星大红斑(木星上有一个大红斑,这是怎么造成的?)

2、木星的大红斑是指什么?

大红斑是木星的一个特征,它大到足以圈下三个地球。1660年人们对这块大红斑作了首次描述,300多年来,人们一直在观察它。它已经改变了颜色和形状,但它却从来没有完全消失过。目前普遍认为,它是木星上层大气中一次持久的风暴。

木星大气层中的大红斑是一团激烈的沿逆时针方向运动的上升气流,这个气流物质中含有大量的红磷化物,所以发红。木星的大红斑位于南纬23°处,东西长4万公里,南北宽1.3万公里。探测器发现,大红斑是一团激烈上升的气流,呈深褐色。这个彩色的气旋以逆时针方向转动。在大红斑中心部分有个小颗粒,是大红斑的核,其大小约几百公里。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动。大红斑的寿命很长,可维持几百年或更长久。

木星大红斑(木星上有一个大红斑,这是怎么造成的?)

3、木星的大红斑是什么?

木星的表面特征变化很大,但它也前持久和半持久的特征,其中最显著最持久,也最为人们所熟悉的就是木星表面的大红斑了。木星的大红斑位于南纬23°处,东西长4万公里,南北宽1.3万公里。它位于赤道南侧、长达2万多公里、宽约1.1万公里的一个红色卵形区域。探测器发现,大红斑是一团激烈上升的气流,呈深褐色。这个彩色的气旋以逆时针方向转动。在大红斑中心部分有个小颗粒,是大红斑的核,其大小约几百公里。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动。大红斑的寿命很长,可维持几百年或更长久。

从17世纪中期,人们就开始对它进行时断时续的观测。从1879年以后,人们就对它进行了连续的记录,并发现它在1879~1882年,1893~1894年,1903~1907年,1911~1914年,1919~1920年,1926~1927年,特别是在1936~1937年,1961~1968年,以及1973~1974年这些年代中,变得显眼和色彩艳丽。在其他时间,显得暗淡,只略微带红,有时只有红斑的轮廓。那为什么这个斑是红色呢?它又是什么结构?如何能持续这么长的时间?对于这些问题,仅凭地面上的观测是无法解答的。

根据科学家雷蒙·哈依德的理论,大红斑是木星上某种像山的有永久我特征所造成的大气扰动。但是“先驱者”发现木星表面是流体,完全排除木星外层具有固态结构表面的可能性,因此上面的理论自然就不成立了。“旅行者1号”发回的照片使人们更清晰地看到,大红斑宛如一个以逆时针方向旋转的巨大漩涡,其浩瀚宽阔足以容纳好几个地球。从照片上还可以分辨出一些环状结构。仔细研究后,科学家们认为,在木星表面有着厚厚的云层,大红斑就是一个耸立于高空、嵌在云层中的强大旋风或者是由一团激烈上升的气流所形成的。其实,在木星与大红斑相信的特征还是有的。大红斑的偏南处,有3个白色卵形结构,它们首次出现于1938年。

在1972年,地面观测发现木星的北半球上出现一个小红斑,18个月以后“先驱者10号”到达木星时,发现其形状和大小几乎同大红斑相似。再过一年,“先驱者11号”经过木星时,这个红斑竟踪迹皆无,由此我们发现,那个红斑只存在了两年。木星上的斑状结构一般持续几个月或几年,它们的共同特点是在北半球作顺时针方向旋转,在南半球作逆时针旋转。气流从中心缓慢地涌出,然后在边缘沉降,遂形成椭圆形状。它们就像地球上的风暴一般,但规模要大得多,时间持续的也很长。

木星云色彩斑斓说明了木星的大气中有着十分活跃的化学反应。在探测器拍摄的照片上,可以看到木星大气明暗交错的云带图形。从南极区到北极区依稀可辨17个云区或云带。它们的颜色、亮度均不相同,也许是氨晶体所组成;褐色云带的云层要深些,温度稍高,因而大气向下流动;蓝色部分则显然是顶端云层中的宽洞,通过这些空隙,方可看到晴朗的天空。蓝云的温度最高,红云的温度最低。由此判断,大红斑是一个很冷的结构。如按平衡状态而言,所有的云彩都应该是白色的,只有化学平衡被破坏后,才会出现不同的颜色。那么,在木星上,到底是什么破坏化学是什么平衡呢?科学家们推测,可能是荷电粒子、高能光子、闪电,或是沿垂直方向穿过不同温度区域的快速物质运动。

在大红斑中,有一种橙红色使人一直很困惑。有人认为这种颜色的大红斑是升气流形成的云中放电的现象。对此,美国马里兰大学的一位名叫波南贝罗麦的博士做了一个有趣的实验。他在一只长颈瓶中放上木星大气中存在的一些气体,如甲烷、氨、氢等,对这些气体施加电火花作用,结果发现原先无色的气体变成云状物,一种淡红色的物质沉淀在瓶壁上。这个实验为人们解开大红班颜色之谜提供了一些有益的启示。很多天文学家认为磷化物就可以说明大红斑的颜色。自从卡西尼发现大红斑以来,到今天已有300多年了,对于大红斑持续了这么长的时间的原因,有些人认为是由于木星又密又厚的大气,但这只是一种猜测。

因为木星上的大红斑与其他卵形结构的长寿,主要包括两个问题:这些斑状结构必须是稳定的,不然它们只能存在几天;还有另一个能源问题,一个稳定涡流如果没有能源维持,很快就会下沉。木星大红斑每小时时速可达400千米,而地球上的龙卷风最高时速连它的3/4都达不到,而且持续时间与木星大红斑大小都比地球龙卷风长和大。至于为什么,至今依然没能解答。

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