哈勃望远镜显示木星大红斑的风正在加速


通过分析美国宇航局哈勃太空望远镜从2009年到2020年拍摄的图像,研究人员发现,由外绿圈引发的大红斑边界内的平均风速从2009年到2020年增加了8%,超过了400英里/小时。相比之下,风暴最内部区域附近的风,由一个较小的绿色环所引发,移动速度明显较慢。两者都逆时针移动。作品来源:NASA、ESA、Michael H.Wong(加州大学伯克利分校)

就像一个前进的赛车手,木星大红斑最外层“车道”上的风正在加速——这一发现只有通过美国宇航局的哈勃太空望远镜才能实现,该望远镜已经监测了木星十多年。

研究人员分析了哈勃望远镜定期发布的“风暴报告”,发现2009年至2020年期间,风暴边界内的平均风速(称为高速环)增加了8%。相比之下,靠近红点最里面区域的风移动要慢得多,就像有人在阳光明媚的周日下午懒洋洋地巡航一样。

巨大风暴的深红色云层以超过400英里每小时的速度逆时针旋转,漩涡比地球本身还要大。这个红斑之所以具有传奇色彩,部分原因是人类已经观察它超过150年了。

为了更好地分析哈勃丰富的数据,王采用了一种新的数据分析方法。每次哈勃观测到木星时,他都会用软件追踪数万到数十万个风矢量(方向和速度)。“它给了我一套更加一致的速度测量数据,”Wong解释说。“我还进行了一系列统计测试,以确认是否有理由称这是风速的增加。它是。”

速度的提高意味着什么?“这很难诊断,因为哈勃无法很好地看到风暴的底部。云顶下的任何东西在数据中都是看不见的,”黄解释道。“但这是一个有趣的数据,可以帮助我们了解是什么在助长大红斑以及它是如何维持能量的。”要完全理解它,还有很多工作要做。

自19世纪70年代以来,天文学家一直在继续研究太阳系风暴之王。大红斑是木星内部物质上涌形成的。如果从侧面观察,风暴会有一个分层的婚礼蛋糕结构,中心的高云层层层叠叠地向下延伸到它的外层。天文学家注意到,在一个多世纪的观测中,它的尺寸正在缩小,变得更像圆形而不是椭圆形。目前的直径是1万英里,这意味着地球仍然可以装进去。

除了观察到这一传说中的、长期存在的风暴外,研究人员还观察到其他行星上的风暴,包括海王星,它们往往会穿过行星表面,并在短短几年时间内消失。这样的研究不仅能帮助科学家了解单个行星,还能得出驱动和维持行星风暴的基本物理原理的结论。

支持这项研究的大部分数据来自哈勃的“外行星大气遗产”项目,该项目每年提供哈勃对外行星的全球视图,使天文学家能够寻找行星的风暴、风和云的变化。

哈勃太空望远镜是美国宇航局和欧洲航天局(ESA)之间的一个国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩市的太空望远镜科学研究所(STScI)负责哈勃望远镜的科学操作。STScI是由位于华盛顿特区的大学天文学研究协会为NASA运作的

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