大紅斑(Great Red Spot),是一種反氣旋,即木星大氣中的大風環流,圍繞著木星南部中緯度雲帶高壓中心區旋轉。這個風暴非常大且壽命長,是太陽系中最大的風暴,可以吞噬整個地球。
天文學家對木星大紅斑的關注至少已有150年之久。哈伯太空望遠鏡提供的最新高解析圖像,又為人類展現這個迷人巨大風暴系統新細節。
天文學家表示,哈伯望遠鏡從2023年12月到2024年3月進行觀測。影片顯示,大紅斑漩渦像果凍一樣「抖動」,並隨著時間推移不斷膨脹和收縮。
這種意想不到的變形背後原因尚不清楚,但揭示了木星著名紅色風暴並不像看起來那麼穩定。哈伯望遠鏡的觀測結果已發表在《行星科學期刊》上。
利用哈伯望遠鏡觀測,進行這項新研究的天文學家團隊在一個完整振盪週期內,測量大紅斑的大小、形狀、亮度、顏色和渦度。這些組合圖像就像風暴變化的縮時照片,揭示大紅斑大小的變化,而當大紅斑在90天週期中達到最大時,核心變得更亮。
「雖然我們知道它在經度上有輕微的移動變化,但我們沒想到它的尺寸也會發生如此大的波動。據我們所知,之前並未發現過(這種運動方式)。」論文主要作者、NASA戈達德太空飛行中心行星科學家賽門(Amy Simon)說。
「這確實是我們第一次用正確的觀測節奏來捕捉大紅斑。」賽門表示,「憑藉哈伯的高解析度,我們可以說,大紅斑移動速度變快和變慢的同時,大小也在收縮與擴張,非常出乎意料之外。目前還沒有流體動力學上的解釋。」
當天文學家第一次觀測到大紅斑,大紅斑延伸了3萬9千公里,此後一直縮小。目前這個風暴寬度達1萬6,350公里,形狀變得更加圓潤。
透過賽門領導的外行星大氣遺產計畫(OPAL),NASA科學家每年利用哈伯望遠鏡對木星和其他太陽系外行星進行監測,這些影像則來自一個專門針對大紅斑的觀測計畫。
加州大學伯克萊分校共同研究員邁克‧黃(Mike Wong)表示,「在加速和減速的過程中,大紅斑受到南北兩側風向氣流擠壓。類似於三明治,當中間有太多餡料時,吐司片就會被擠出來 。」
OPAL計畫蒐集的訊息顯示,大紅斑正在縮小。研究人員預測,它將繼續縮小,最終會形成一個穩定、不那麼細長的形狀,進而減少擺動。
「現在,相對於風場來說,它的緯度帶過於飽滿。一旦它縮小到緯度帶內,風就會把它固定住。」賽門說。
跟蹤風暴變化,可以幫助天文學家更好了解木星大氣發生的過程。◇