首页天文航天
太阳系最危险行星之一：被飓风覆盖的木星(5)
2015-05-17 15:05 浏览 评论
为什么它会在木星上产生，而不是其他地方？
马库斯：在地球上，如果从海洋上空飞过，几乎可以很确定地说出什么时候下方会出现一座岛屿，因为岛屿的地形特征常常伴有白云，上空常有云朵飘浮。但是，木星表面不是固态结构，它基本上就是一个气态的球状物，这里没有大陆和海洋的热力差，风也不会受到山脉的阻挡。因为没有一切乱七八糟的东西，所以上面的喷射气流井然有序。一旦遇到喷射气流，旋涡就会自然形成。相对方向吹来的风会相互厮杀（试想一颗滚珠在两堵反向移动的墙面中间，墙面会使这颗
滚珠快速旋转;同样，木星上的两股方向相反的喷射气流使气流中间的空气快速旋转）。喷射气流之间的旋涡排斥任何卷入的东西。如果我在浴缸里制造一个旋涡，然后击打它，它通常就消失了;但如果我模拟木星上一个位于纬向风带之间的大红斑，然后猛拍它，它会恢复原状。因此，我认为喷射气流就是产生旋涡的家园。
是什么让这个红斑凝聚到一起？
马库斯：我猜想这个红斑从顶部至底部有5 0千米至7 0千米， 宽度大约有2 6 0 0 0千米，这就好像一张薄饼。如果我在这个“薄饼”的中央施加高压，就像装在管子里的牙膏一样，有些东西会从“薄饼”的两侧、顶部和底部喷射出来。大家知道，这个巨大红斑的中央有一个高压，但是它的气体并不会从两侧水平喷出，因为在这些方向上存在科里奥利力。相反，这些气体会从顶部和底部垂直喷出。那么，是什么阻止这些气体垂直喷射呢？我知道的唯一能够阻止它们垂直喷射的可能就是，这个巨大红斑的上方覆盖着一层密集的低温大气，其产生的额外密度将大红斑里的气体向下压。同时，在大红斑的下方必定铺着一层浮动的高温气流，就是这层大气阻止中心高压将大红斑里面的气体向下压到底部。这就是平衡。
所以我们既可以进行数值计算，也可以进行解析计算。可以设问：顶部需要多大的密度，底层需要多大的浮力，才能达到这种平衡？这些旋涡状的风和动能有关，这个额外的潜在能量也关系到顶部密集的低温气流和底部浮动的高温气流。研究这个巨大红斑的大部分同事都担心这种动能，而我却说“不会的，这种动能只占1 6 %”。这个巨大红斑的大部分能量，包含在顶部高度密集的低温大气和底部浮动的高温大气拥有的潜在能量中。如果你彻夜无眠，担心可能有什么会破坏这个巨大红斑的话，就想想还有什么能够破坏它的潜在能量。
-
怪异宇宙现象 恒星周围原行星盘结构
-
发现局部有云行星 疑似可以居住人类
-
美公布小行星碰撞产生巨大尘埃影像
-
美俄或将联手对抗小行星撞击地球事件
-
人类为何不再继续登月？ 半个世纪前的宇航员
-
黑洞变白洞 被吞噬的物体何去何从？
