哈勃望远镜发现木星的大红斑正在被挤压——但没有人知道为什么

哈勃太空望远镜观察到木星的大红斑在绕木星漂移时宽度发生振荡。这是否与其整体萎缩有关？

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古老的哈勃太空望远镜观察到木星的大红斑 (GRS) 振荡，就好像它大约每 90 天被挤压一次。

为什么这个巨大的反气旋在过去几十年里一直在缩小，目前的宽度约为 9,165 英里（14,750 公里）（尽管据报道天体摄影师达米安·皮奇（Damian Peach）测量它的宽度仅为 7,770 英里，即 12,500 公里），却会表现出这样的行为是一个谜。

马里兰州美国宇航局戈达德太空飞行中心的艾米·西蒙 (Amy Simon) 在一份声明中表示：“凭借哈勃望远镜的高分辨率，我们可以说，GRS 肯定会在移动得更快和更慢的同时进行挤压和挤压。” /u>. “这是非常出乎意料的，目前还没有流体动力学的解释。”

西蒙领导的天文学家在 2023 年 12 月至 2024 年 3 月期间使用哈勃观测了大红斑 88.5 天。在此期间拍摄的延时摄影图像显示，GRS 沿其半长轴（地球最宽的部分）周期性地膨胀和收缩。椭圆）。

西蒙说：“虽然我们知道它的运动在经度上略有变化，但我们没想到它的大小也会发生振荡。”

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GRS 位于木星赤道以南 22 度，位于木星大气层南赤道带的边缘，受到以 266 英里/小时 428 公里/小时的速度围绕这颗巨行星旋转的强大急流的上下冲击。尽管可以看到它相对于大气层的其他部分向西漂移，但急流阻止了巨大的漩涡漂移到其他纬度。这种漂移不是恒定的，但经测量它在大约 90 天的振荡中会加速和减速。

加州大学伯克利分校的迈克·王 (Mike Wong) 表示：“随着 GRS 加速和减速，它会推动其北部和南部的狂风急流。”

哈勃观测到的 GRS 形状的挤压似乎与其向西漂移的大约 90 天的振荡有关。

“这类似于三明治，当中间的馅料太多时，面包片就会被迫凸出，”黄说。

挤压程度似乎与 GRS 漂移的速率不相关。在GRS漂移减速期间，涡旋的宽度和核心的尺寸都达到最大。当核心达到最大时，它在紫外线下也会发出更亮的光，这表明其上方大气中的雾霾吸收较少。当漂移加速时，GRS 的宽度及其核心的尺寸会收缩。这可能是GRS漂移速度加快时与周围大气相互作用的结果。

迄今为止，哈勃仅完整观测到了一个振荡周期。西蒙领导着外行星大气遗产 (OPAL) 计划，该计划使用哈勃望远镜对太阳系外的四颗巨型行星进行成像——木星、土星、天王星和海王星——每年至少一次。然而，哈勃对 GRS 的研究是除此之外的一个单独的项目。

Damian Peach 等顶尖业余天文学家也经常对木星进行高分辨率成像，他们的数据非常好，以至于 Simon 和 OPAL 团队经常与他们合作。这种光斑的挤压可能在业余图像中很明显，尽管西蒙认为业余数据可能有点太微妙，无法可靠地捕获它，因为光斑的宽度在经度上仅在 2 度范围内变化 0.3 度。 - 周期间。然而，现在我们知道它正在发生，业余爱好者也许能够巧妙地捕捉图像来发现它。

西蒙还想用詹姆斯·韦伯太空望远镜再次观察 GRS，该望远镜曾在今年早些时候用近红外光对木星风暴进行了成像，并发现了 GRS 上方的大气波。通过能够在更长的中红外波长下更深入地探测 GRS，西蒙希望了解风暴内的风速是否也随着振荡而变化。

GRS 的整体缩小，加上现在的振荡挤压，意味着风暴正在经历一些有趣的变化。它将在哪里结束？

“目前，相对于风场而言，它的纬度带已经过满了，”西蒙说。 “一旦它收缩到该带内，风就会真正将其固定到位。”当这种情况发生时，它的规模可能会稳定下来，但目前这仍然是猜测，直到收集到更多数据为止。

10 月 9 日，《行星科学杂志》上发表的一篇论文报道了这一发现。

最初发布于Space.com。