研究稱大紅斑可能正從定期進入木星的小風暴中「竊取」能量

根據一項新的研究結果,木星的大紅斑(Great Red Spot)可能正在從定期進入木星的小風暴中「竊取」能量。雖然從表面上看,這些戲劇性的相互作用似乎正在破壞這個標志性的大氣特徵,但實際上它們可能會使它保持穩定,並在此過程中增加其壽命。

研究稱大紅斑可能正從定期進入木星的小風暴中「竊取」能量

毫無疑問,大紅斑是太陽系中最令人敬畏的景象之一。它的直徑大約是地球直徑的兩倍,天文學家從望遠鏡觀測中得知,它已經持續肆虐了至少150年,盡管它存在的時間可能比這更久。

大紅斑最基本的形式是一個巨大的反氣旋,圍繞一個高大氣壓中心旋轉。它延伸到雲層表面以下大約200公里,在風暴的外圍有外圍風,以不可思議的540公里/小時的速度移動。然而大紅斑不會永遠持續下去。在1879年,風暴的長度估計約為40000公里。然而,根據目前的估計,大紅斑的大小從頭到尾大約為15000公里。

這種明顯的尺寸縮小可能部分歸結於它與漫遊在木星雲海中的許多較小風暴的相互作用。自2019年以來,有數十場風暴撞向大紅斑,顯然進一步威脅到它的生存,碰撞往往導致大面積的紅色雲帶被撕碎,遠離大漩渦。

研究稱大紅斑可能正從定期進入木星的小風暴中「竊取」能量

然而,根據一項最新發表的研究,這些戲劇性的相互作用實際上可能有助於確保標志性風暴的長期生存。論文作者借鑒了哈勃太空望遠鏡、朱諾號航天器(目前正在木星軌道上運行)拍攝的圖像,以及業余天文學家拍攝的一系列圖像。

對圖像的分析,以及團隊運行的數值模擬顯示,較小的風暴首先穿過較大漩渦的快速移動的外圍,然後繼續圍繞着這個巨大的結構轉圈。根據該研究作者的說法,觀察到的物質被撕碎遠離大紅斑的物理破壞很可能只是表面深層的,並沒有嚴重影響風暴的深層結構。

然而,這些相互作用確實產生了其他可觀察到的影響。首先,碰撞導致大氣特徵通常穩定的90天縱向振盪模式發生了短暫的變化。此外,據觀察,較大和較小的風暴之間存在能量轉移。這導致大紅斑的內部旋轉速度增加,而犧牲了較小的旋渦。這種旋轉能量的增加可以使風暴更加穩定,從而有助於確保大風暴的長期生存,這至今仍是太陽系最大的奧秘之一。

有關研究的論文已經發表在《地球物理學研究雜志:行星》上。

來源:cnBeta