朱诺木星探测器已经在太阳系里最大的行星——木星周围运行了一年多的时间。在这段时间里,它使用最先进的仪器和成像仪拍摄了木星云顶、地极和不同地区带的图片。飞到了比以往任何航天器都更接近木星的距离对其进行探测。朱诺配备了八种不同的仪器,每种都被设计用于观测木星大气层的不同属性,再加上一个被称为JunoCam的成像仪,使得我们能对木星的漩涡和滚动的云层进行前所未有的清晰成像。
7月11日,朱诺从直径长达1.6万公里的“木星之眼”上空飞过时,与云顶的距离只有大约9000多公里。美国航天局也在最近发布了“朱诺”探测器拍摄到的木星大红斑的图片。将收集到的原始图片数据公开后,很快便有一大批有才华的“公民科学家”迅速对图像进行了处理。于是一张张有着红色云层的漩涡和中央深红色“核心”的木星大红斑图片便呈现在我们眼前。
图片中显示的细枝末节清晰得令人惊叹,蓬蓬的云,还有涡流所投射的阴影,甚至还有大红斑边缘细密的波纹,都被一一呈现。我们对大红斑的外貌特征并不陌生,它存在的时间已经很久,它的大小也变化了很多倍。但对我们来说,它仍然有许多未解的奥秘。探寻这些奥秘也正是朱诺的使命,或许在它的帮助下,大红斑的层层神秘面纱终将被揭开。大红斑是一个非常“长寿”的大漩涡。
早在维多利亚时期,就有天文学家就发现了木星上的这个红色斑块,因此它应该已经存在了很久很久了。17世纪的天文学家罗伯特·胡克和乔凡尼·卡西尼的观察表明了类似的特征,因此它可能已经存在将近四个世纪、甚至更长时间了。是什么让它存在这么长时间,便是科学家想要借助这次的观测探寻的一个问题。根据多年来从各个地面天文台和太空天文台观测到的数据来看,我们早就知道大红斑变小的这件事。
旅行者1号探测器在1979年测量到的红斑直径约为2.5万公里,而这个数字现在已经减小到了1.6万公里,但仍比地球直径宽1.3万公里。大红斑缩小的过程并非连续,也不均衡。在2012年到2014年间,它经历了一段快速的萎缩期,但看来它似乎已经在目前的大小上日趋稳定。但科学家不确定大红斑最终是否会彻底消失,还是永久的留在木星之上。
大红斑在木星的赤道与南热带间像球一样滚动,该区域内的大气喷射流能充当较小的风暴群、涡旋和涡流的输送带。但是,如果这些小风暴不幸与大红斑相遇,则会被它卷入吞没。科学家推测,这些小的气旋或许能为大漩涡的转动提供所需的额外能量和角动量(转动能被锁定在轨道运动和旋转中),但目前还不能确定这种推测是否正确。
在红斑中发现的气体和云的混合物表明在大漩涡的中心有一股强大的上升流,这股上升流可以源源不断的向上运送热量以维持涡流。新得到的高分辨率的图像显示风暴的核心为深红色,其中所包含的更多清晰的细节,将能让我们更详细的了解大红斑核心处的动态。如果你不知因何原因不幸的飞到了这个漩涡风暴的边缘,那么你将被卷进这个漩涡并会绕着漩涡转悠大约3.5天的时间。
大红斑与飓风并不完全相同,在它的底下并没有能为其提供维持能量的海洋,没人知道大红斑的中心有多深。科学家不禁地想:它只是一个出现在上层云层里的现象吗?还是说它是从木星的内部释放出的化学物质,因此才会稳定的存在这么多年?结合朱诺拍摄到的图片和它的微波和引力仪器的观测结果,将可以告诉我们大红斑真正延伸的深度。尽管已经进行了几十年的行星探索,但我们仍不知道木星云顶的气体是如何反应才创造出这个红色的大斑。
它的颜色并不总是红色,有时候它会变成橙色,有时是三文鱼粉,或锈棕色色调。这些不同的颜色可能与太阳光分解了风暴中由上升流的带来的物质有关。这些化学物质可能是含有硫、磷的化合物和碳氢化合物,这可能会导致其呈现出红颜色。更精准的结果需要结合朱诺拍摄到的新图像与其仪器的观测到的结果进行分析,从而揭开大红斑颜色之谜的这层神秘面纱。在云顶的大红斑温度是较低的,因为空气在涡流中上升、扩张和冷却。
这种冷却会导致气体凝结成冰,在风暴高处形成厚厚的云层。然而热红外成像显示,大红斑的中心部分温度较高。这个温暖的区域与新图像中显示的最深的红色云彩重合,可能是由风的停滞引起。那么大红斑的核心部分能告诉我们这个风暴在深处是什么样子吗?如果能,那么云层地下的温度大约是多少呢?我们等着朱诺的微波观测来为我们揭晓答案。