7亿千米外行星突然出现滔天巨浪,科学家:这个星球活力令人吃惊

尽管人类探测器已经遍历太阳系星球,特别是有着“吸尘器”和“太阳系保镖”著称的木星,从九十年代开始就一直有探测器日夜不停的盯着它,但最近的发展,仍然大大超出了科学家们的预料!

木星上的滔天气旋

大红斑即将消失,木星扬起“滔天巨浪”

一直以来木星标志性的大红斑都是天文爱好者最为关注的目标,因为只要时间合适(有时候会因为自转跑到背面),在地球上只要用一具小型望远镜就能看到木星巨大的红斑!从1665年开始,天文学家已经观测了355年!

早期的木星手绘稿

这个位于木星南纬约22度的大红斑的规模达到令人乍舌的程度,它的形状是一个椭圆形,东西长度是2.4~4万千米,南北宽度则是1.2~1.4万千米,达到足够塞进去2~3个地球,它的成因是一团高速运动的气旋,有些类似于地球上的飓风,但它足足刮了350多年,想想也恐怖!

但它从一个多世纪前开始,大红斑规模就开始明显缩小,但在1920年代时有神秘扩大现象,但此后又继续减小,到2004年初时,大红斑在南北的跨度上,已经只有一个世纪前的一半!而按现在的速率继续缩小,到2040年左右它会退行成一个圆形,不过这种情况可能比较少见,但继续缩小是必然的。

左:可见光波段,右:紫外波段

而且自2014年开始木星大红斑颜色还开始不断加深,现在已经变成了橘色,此前是淡黄色,预计再过几百年,木星大红斑可能将彻底消失!

大红斑即将消失,“激起”木星滔天巨浪

2020年8月25日,哈勃望远镜在观测木星时吃惊的发现,此前在北半球一个不起眼的条纹(8月18日开始爆发)已经发展成了滔天巨浪,位置在木星北半球中纬度,一个灰白色、非常明亮的波浪形风暴正在快速诞生,它以每小时560千米的速度绕着木星表面移动。

通常木星表面大约在在每隔6年出现一次大的风暴,而且一次还可能出现多个超级风暴,尽管哈勃和伽利略探测器以及朱诺探测器观测几十年,但对于木星大红斑的缩小以及风暴诞生的原因,仍然是一头雾水!

8月18日开始爆发的北半球“巨浪”

而此前在大红斑下方的另一个小一些的斑点在2006年后变成红色后已经开始慢慢变淡,这两个一上一下,一南一北遥相呼应!

科学家:这颗行星的活力令人吃惊

太阳系中木星是变化最快的行星,甚至地球都自叹不如,因为木星这颗巨大的气态行星,再起内部热量的支持下,闪电、风暴每时每刻都在发生,如果有探测器深入木星内部,那么不是被风暴撕裂就是被闪电击中,断然无生还的理由!这样一颗行星,它到底是怎么诞生的呢?

大红斑以下,白色的是正在发生的闪电

木星:失败的恒星

木星应该说是最成功的的行星,毕竟太阳系中它就是行星中的老大,直径大约14万千米,距离太阳大约5.2个天文单位,它的大小能塞下1300个地球!但原本恒星才是它的目的,根据恒星形成理论,在一个坍缩的博克球状体内,诞生1-2颗恒星也是常态,但比较失败的是,木星可能起步稍微晚了点!

以至于等太阳开始变成巨无霸,将太阳系99.86%的物质囊括时木星还在蹉跎中,只是占了个最大行星的光,原计划的第一步是木星将变成13倍现在大小的棕矮星(可以燃烧氘),第二步是变成80倍现在大小的红矮星,而这个要求只是木星形成时间再早一点即可!

棕矮星示意图

当然没有如果,现在的木星就挺好的,对于地球来说,那个不发光的木星才是好木星,它现在的状态不仅能提供天文爱好者夜晚观测的目标,还能为地球“遮风挡雨”,因为它的引力极其强大,前往太阳系内骚扰的小行星大都着了它的道,所以才会出现1994年彗木相撞那种惊心动魄的画面,要是这颗彗星撞向地球,那么第二次“恐龙灭绝”就会即刻发生!

木星风暴的能量来源

2013年,哈佛大学博士后佩德拉姆-哈桑扎德和马库斯认为,垂直运动是大红斑经久不息的重要原因,随着漩涡不断损失能量,垂直流会把上面的热气体和下面的冷气体吸引到涡旋中心,补充它损失的部分能量,他们建立了模型,分析了大红斑的能量来源,和地球上的风暴能量补充机制有些类似。

另外木星的高速自转也是其重要原因之一,木星只需要十小时即可自转一周,其“离心力”会造成赤道地区的直径比两极要大9,275 km,几乎就是2/3个地球直径,实在有些吃惊!这个高速自转带来的科氏力会在中高纬度形成强烈的漩涡,而木星上形成的气旋走向,其实和自转以及科氏力密切相关,南北半球是相反的,这点和地球都极其相似!

但木星的瞬息万变的活力,仍然令行星科学家无比着迷