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木星大紅斑邊緣突現黑漩渦,深層大氣運動或揭開氣態巨星內部之謎

   時間:2025-10-23 12:54:51 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

在人類持續數百年的天文觀測中,木星大紅斑始終是太陽系最引人注目的氣象奇觀。這個直徑足以容納三個地球的巨型風暴,近日卻出現了前所未有的異常現象——其邊緣突然浮現出數個深色漩渦,如同被潑灑的墨跡在時速超過600公里的狂風中扭曲變形。這一發現讓全球天文學家陷入激烈討論,因為自17世紀望遠鏡首次捕捉到這個紅色氣旋以來,其形態從未如此"支離破碎"。

這個由氨冰和甲烷云構成的超級氣旋,過去數百年的演變軌跡相對穩定。雖然其面積以每年約100公里的速度緩慢收縮,但始終保持著規則的橢圓形結構。此次突現的黑色漩渦徹底打破了這種規律,它們不僅顏色異常深暗,更呈現出與大紅斑主體截然不同的運動模式。科學家推測,這些不速之客可能源自木星內部深層大氣的劇烈擾動。

作為沒有固體表面的氣態巨行星,木星的結構遠比地球復雜。其內核被厚達數萬公里的金屬氫層包裹,外部則是層層疊疊的氫氦大氣。2016年抵達木星軌道的"朱諾"號探測器,通過微波輻射計首次揭示了這些彩色條紋的真實本質——它們并非漂浮在表面的云層,而是貫穿整個大氣層的巨型對流系統,風速最高可達每小時430公里,是地球最強臺風的十倍以上。

中國科學院天文團隊在最新研究中指出,黑色漩渦的出現可能與木星內部的能量釋放機制有關。這顆行星內核每年通過收縮釋放的熱量,相當于其從太陽吸收能量的兩倍。這些熱量驅動著內部流體向上涌動,當深層物質突破重重大氣層抵達表面時,就會在壓力驟變的環境中形成特殊結構。漩渦的深色可能源于低溫凝聚的重元素,或是尚未與上層大氣完全混合的原始物質。

此前對大紅斑的研究已發現,其上層異常高溫現象源于下層風暴通過聲波傳遞的能量。這種跨越800公里高度的能量傳輸機制,或許同樣解釋了黑色漩渦的成因——當深層對流沖擊大紅斑的邊界時,劇烈的能量交換產生了這些異常結構。美國西南研究所的模擬實驗顯示,木星大氣中的垂直運動強度,可能是地球的數千倍。

對于這些漩渦的命運,科學界存在兩種主要觀點。部分學者認為這屬于暫時性擾動,隨著能量釋放完畢將逐漸消散;另一些研究者則視其為驗證"深層云層風模型"的關鍵證據——該理論認為木星大氣運動完全由內部對流驅動。不同研究團隊對"朱諾"號十年觀測數據的分析差異,恰恰印證了這顆氣態巨行星的復雜性遠超人類想象。

此次異常現象為研究氣態行星提供了珍貴樣本。由于土星、天王星和海王星的大氣環流機制與木星高度相似,解開黑色漩渦之謎不僅將揭示木星內部結構,更可能重構人類對整個氣態行星家族的認知。在木星每9.5小時完成一次自轉的高速旋轉下,其大氣層始終處于劇烈動蕩中,這些突然出現的深色漩渦,或許正是打開行星內部奧秘的鑰匙。

 
 
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