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木星云带变化

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木星是太阳系最大的行星,甚至用小型天文都可以看到它的云彩靓丽而规则的亮带和暗纹,如果时间恰当,还可看到维持300多年的大红斑。最近,哈勃太空望远镜的锐敏“千里眼”看到,木星的云正在经历前所未见的惊人变化。

木星云带变化木星云带变化


在2007年3月25日到6月5日期间,哈勃太空望远镜的大视场-行星摄象机拍摄到木星的云带纹出现彩色变化,亮带变暗为暗纹,暗纹增亮而转变为亮带,云特征在形状和大小都发生很快的剧烈变化。
木星不仅其质量为地球的31707倍,其直径为地球的11.2倍,故有“巨行星”之称,而且木星的很多性质也跟地球大不一样。木星有浓厚多云的大气,以致至今还不很了解大气下面的表层情况,较公认的是表层是液态分子氢的,内部深处是高压下呈现金属性质的液态“金属相氢”中间层,再下面是岩石及冰的固态星核。木星不是象地球那样的“刚体”式自转,而是“表面”赤道区快(自转周期为9 小时50分30.003秒),向高纬区减慢(自转周期为9小时55分40.632秒),而内部自转周期为9小时55分29.710秒的“较差”自转。飞船从近距摄像揭示,木星大气中有错综复杂的运动,在1000公里以下尺度上运动似乎极其紊乱,但分析结果表明,紊乱中也相当有秩序。木星大气中的风、因而云的亮带和暗纹主要是平行于赤道的(即东-西向的)。亮带相应于气流上升,暗纹相应于气流下降。当反向流动相互作用时,就出现风暴和湍流旋涡。
木星的紊乱湍流云在遇到大气扰动时就总是变化的。但最近哈勃太空望远镜拍像揭示,木星赤道区的云在彩色和大小是都发生很快的剧烈转变,导致木星全球“面貌”变化。
云的亮带因含不同彩色物质而呈现多种颜色,尤其显著的是黄、橙、白。在左面的像上,显示赤道上空的白云窄亮带,位于大气高层;在右面的像上,此带已由白转变为棕色,表明云已沉降到大气深层。整个亮带似乎跟下面合并了。
在赤道上空的同一云亮带中,左面像的小旋涡变为右面的较大的类波状特征,主导该带的是一条蛇状暗纹。这个蛇状结构实际上是云盖的一个小撕裂,让天文学家看到大气深处。
赤道区下面,左像上的浅棕色上下‘鲨鱼翅’到右像上已消失;替代的是浅棕色舌状云,下面有白色旋涡流。
这些全球大变化在以前也曾见过,但没有哈勃望远镜所摄像这样清晰。在上世纪80年代,天文学家用地面望远镜头一次“猎取”木星大气的剧烈转变。在在上世纪90年代,哈勃望远镜升空后,见到另一次大扰动,但是,也没有分辨精细情况。这次哈勃望远镜取得了高质量清晰像,帮助天文学家了解这样全球大转变是怎样进行的

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