书城教材教辅最佳课堂:天文探谜
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第4章 木星的标记——巨大红斑

木星除了色彩缤纷的条和带之外,我们还不难看到木星大气有一块醒目的标记,从地球上看去,就成一个红点,仿佛木星上长着一只“眼睛”。大红斑形状有点像鸡蛋,颜色鲜艳夺目,红而略带棕色,有时又鲜红鲜红。人们把它取名为大红斑。

很早以前,木星大红斑鲜明的颜色已引起人们关注。意大利天文学家卡西尼在1665年首先觉察到,木星上有斑痕,并以此红斑为标志,测出了木星自转的周期,是在9时50分到9时56分之间的范围。这与现在公认的赤道部分的自转周期9时50分30秒相当吻合,这在当时天文观测仪器相当简陋的情况下是很不简单的成就。

自那时以来3个多世纪过去了,人们一直看到这块红斑,虽然颜色时而有浓也有淡,大小有增有减,但从未消失过,成为木星上醒目的半永久性标志,同时也是科学家观测、研究、讨论的课题。

大红斑十分巨大,南北宽度经常保持达1.4万千米,东西方向上的长度在不同时期有所变化,最长时达4万千米。也就是说,从红斑东端到西端,可以并排下三个地球。一般情况下,长度在2000~3000千米,大红斑在木星上的相对大小,就好像澳大利亚在地球上那样。

大红斑之“红”也有特色。它的颜色常常是红而略带褐色,变化也是有的。20世纪20年代到30年代,大红斑呈鲜红色,从未这么好看过。1951年前后,也曾出现淡淡的玫瑰红颜色。大部分时间,颜色比较暗淡。关于大红斑的颜色,有不同见解。有人提出那是因为它含有红磷之类的物质;有人认为,可能是有些物质到达木星的云端以后受太阳紫外线照射,而发生了光化学反应,使这些化学物质转变成了一种带红棕色的物质。总之,这仍然为目前人类的未解之谜。

人们在地球上隔着6亿千米对着大红斑看了300多年,却不知怎么解释这种红斑。到20世纪70年代,先有1972、1973年“先驱者10号”、“先驱者11号”相继升空,在1973年12月和1974年12月近距离观测了木星;紧步后尘的又有1977年8月20日和9月5日发射的“旅行者2号”、“旅行者1号”,分别于1979年7月和1979年3月从木星上空掠过,对红斑进行详细察看。它们发现,它是一团激烈上升的气流,即大气旋。它不停地沿逆时针方向旋转,像一团巨大的高气压风暴,每12天旋转一周。这巨大风暴气流可谓“翻江倒海”,“翻天覆地”。从人类认识它以来狂暴地刮了3个多世纪,可以说是一场“世纪风暴”,真让人咋舌,那么,它是靠什么物质能长盛不衰、长期肆虐呢?

原来,大红斑以自己实力占尽地利之便。巨大的漩涡像夹在两股向相反方向运动的气流带中,摩擦阻力很小,如果大红斑比现在要小得多,那么“阻碍”的力量便相应地要大得多,这团风暴要不了多久便会平息。“先驱者10号”1973年12月也发现过有小红斑,其扩大程度直逼大红斑了,然而“先驱者11号”1974年12月飞过小红斑时它却已经消失了。小红斑从形成到消失,只用了短短的两年时间,规模上也只与地球风暴差不多,这跟大红斑不能相比。也有人认为大红斑长久不衰应该还有别的原因。总之,关于大红斑,还需继续观测、研究和进行不懈探索。