木星大紅斑形狀變化部分原因揭示

哈勃太空望遠鏡于2019年6月27日拍攝的木星新照片，揭示了這顆行星上標志性的大紅斑，以及木星湍流大氣中的旋轉(zhuǎn)云層。圖片來源：NASA官網(wǎng)

木星大紅斑是太陽系中最大的風(fēng)暴，目前其正在縮小。美國科學(xué)家開展的一項新研究揭示了大紅斑形狀變化的部分原因。模擬顯示，如果沒有與瞬變渦旋之間的相互作用，木星大紅斑會在950天內(nèi)收縮。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《伊卡洛斯》（Icarus）雜志。

木星大紅斑是位于木星南半球的一個紅色橢圓形區(qū)域，它以逆時針方向旋轉(zhuǎn)，并呈現(xiàn)出下沉氣流的特征，其寬度超過16000公里。據(jù)觀測，在過去100年，尤其是過去50年里，木星大紅斑一直在縮?。弘m然其緯度范圍保持相對一致，但其經(jīng)度范圍已從19世紀末的40度縮小到2016年的14度。

盡管科學(xué)家已經(jīng)對木星大紅斑開展了多項研究，但關(guān)于其起源、壽命、演變、未來、為何呈現(xiàn)紅色，以及為何正在縮小等基本問題仍然懸而未決。

其他科研團隊對長壽命的地面反氣旋特征開展的研究表明，它們可以通過與瞬變渦旋之間的相互作用來維持其大小，這表明木星大紅斑會吸收較小渦旋。

在這些研究的基礎(chǔ)上，耶魯大學(xué)和路易斯維爾大學(xué)研究人員使用顯式行星等熵坐標（EPIC）模型，對類似木星大紅斑的渦旋進行了一系列三維模擬。EPIC模型是道林在20世紀90年代開發(fā)的行星大氣模型。其中一些模擬了大紅斑與不同頻率和強度的瞬變渦旋之間的相互作用；控制模擬則忽略了這些小風(fēng)暴。

通過比較模擬結(jié)果，研究人員得出結(jié)論認為，這些瞬變渦流的存在可加強大紅斑，導(dǎo)致其變大。如果沒有與瞬變渦旋之間的相互作用，木星大紅斑會在950天內(nèi)收縮。