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解决木星大红点的奥秘

发布时间:2018-05-16 浏览次数:12

/ em美国宇航局科学家们继续研究木星及其大红斑,希望能够解决其红晕色彩漩涡的奥秘。 / em

在地球上记录的最大和最强大的飓风横跨1000英里,风速高达200英里。这足以覆盖德克萨斯州东部几乎所有的美国州。但即使那样的风暴也被木星的巨大风暴“大红斑”所掩盖。在那里,巨大的手段是地球的两倍。

在大约400英里每小时的狂风大作时,大红斑在过去的150年里一直在木星的天空上肆虐,甚至可能比这更长。虽然人们早在17世纪初通过望远镜开始观星时就看到了木星的一大亮点,但他们是否正在寻找不同的风暴还不清楚。今天,科学家们知道大红点在那里,它已经存在了一段时间,但他们仍然很难确定是什么原因导致了红色的漩涡。

理解大红点并不容易,大多数都是木星的错。一颗比地球大千倍的行星,木星主要由天然气组成。氢的液态海洋环绕着它的核心,而大气主要由氢和氦组成。这就意味着我们在地球上没有坚实的基础来减弱风暴。另外,木星的云层阻碍了对低层大气的清晰观测。尽管一些木星研究已经研究了低层大气中的区域,但研究大红斑的轨道探测器和望远镜只能看到大气层中散布的高云。

美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星大气层专家艾米西蒙说,了解更多有关木星及其红点的信息可以帮助科学家更好地了解地球天气系统。她说,木星的天气在与地球相同的物理条件下起作用,距离太阳只有数百万英里。西蒙还说,木星研究可以提高我们对太阳系以外世界的认识。 “如果你只是看太阳系外行星的反射光,你就无法分辨出它是由什么组成的,”西蒙说。 “在我们自己的太阳系中观察尽可能多的不同情况,可以让我们将这些知识应用到太阳系外行星。”

研究预测木星的高层大气中有由氨,硫氢化铵和水组成的云层。尽管如此,科学家们还不知道这些化学物质究竟是如何反应的,以及如何给出像红点那样的颜色。另外,这些化合物仅占大气的一小部分。 “我们正在谈论的东西只能构成大气中非常小的一部分,”西蒙说。 “这就是让我们很难弄清究竟是什么让我们看到的颜色。”

与西蒙一样,戈达德的其他科学家也在努力揭示大红点的奥秘。戈达德科学家Mark Loeffler和Reggie Hudson一直在进行实验室研究,以调查宇宙射线是否是一种辐射木星云的辐射,可以通过化学方法改变​​氢硫化铵,生成可以解释斑点颜色的新化合物。

硫氢化铵在地球大气条件下不稳定,因此Loeffler通过将硫化氢和氨加热在一起来制造他自己的批次。然后他用带电粒子轰击它们,类似于影响木星云的宇宙射线。 Loeffler说:“我们的第一步是尝试确定硫氢化铵照射时的形式。 “我们最近完成了对这些新产品的鉴定,现在我们正试图将我们所学到的知识与木星的颜色联系起来。 ”

其他专家认同木星云层深处的主要理论,无色的氢硫化铵层可能与宇宙射线或来自太阳的紫外线辐射发生反应。但西蒙说,在不同的情况下,许多化学物质会变红“这是问题,”她说。 “它是否将正确的颜色变成红色?”在正确的条件下,氢硫化铵可能是。

由于大红斑和木星的其他红色部分,着色可能来自多种因素,而不仅仅是氢硫化铵。 “理想情况下,你想要的是在正确的温度下,在木星大气层中看到的所有部件的正确组成部分的混合物,然后在适当的温度下照射它,”西蒙说。最终,Simon和Loeffler表示解决Great Red Spot的奥秘将需要在适当的温度,光线照射和辐射剂量下将化学品进行更多的实验。 “我们正在努力做的是设计实验室的实验对木星的气氛更为现实,”西蒙说。

由美国国家航空航天局的行星大气层和外行星计划资助,Loeffler,Simon和Hudson的研究发表在伊卡洛斯杂志上。新墨西哥州立大学天文学家Nancy Chanover也参加了他们的研究。

来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心Roberto Molar Candanosa


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