根据哈勃望远镜拍摄的照片绘制的木星新地图,中间偏右是著名的大红斑。点击图片查看大图。图片来源:NASA, ESA, A. Simon (GSFC), M. Wong (UC Berkeley), and G. Orton (JPL-Caltech)
科学家使用哈勃空间望远镜绘制了木星的新地图,发现著名的木星大红斑(Great Red Spot)仍在持续变化。这些图像还揭示了木星大气层中一种罕见的波纹结构,这种波纹已经有好几十年没有人见过了。这幅新地图是天文学家计划中的第一张照片,他们打算每年都给太阳系外侧的那几颗大行星绘制一张地图,让我们能够重新审视那些遥远的世界,帮助科学家研究它们如何随时间变化。
木星的这幅新地图拍摄到了大量特征,包括风、云和风暴。绘制木星新地图的科学家,使用哈勃空间望远镜上的第3代广域相机,对木星连拍了10个小时的照片,从中绘制出了两幅完整的木星全球地图。这些地图让科学家能够测定木星上的风速,分辨大气层中发生的不同现象,并追踪木星上最著名特征的变化。
新的木星照片证实,在木星表面至少肆虐了300年的巨大风暴,仍在持续缩小,不过它或许不会默默消亡。这团被称为大红斑的风暴,出现在地图上的中间偏右。过去几年的观测发现,它的尺寸正以显著的速度在变小。但现在,大红斑缩小的速度似乎再次放慢,尽管它仍然比2014年时小了大约240千米。
大红斑的大小,并不是哈勃的照片上拍到的唯一变化的东西。在大红斑的中心,尽管颜色已经比以往淡了一些,但你可以看到一条不同寻常的纤细丝状物几乎横跨整个漩涡。在长达10个小时的大红斑连续影像中,这条丝状物一直在旋转和扭曲,在速度高达每小时540千米的强风的吹动下扭转着。
利用哈勃空间望远镜拍摄的木星新照片,被制作成这段小视频,展示了为期10个小时的观测时间内,木星表面多处结构发生的细节变化。视频来源:NASA, ESA, A. Simon (GSFC), M. Wong (UC Berkeley), G. Orton (JPL-Caltech), and G. Bacon (STScI)
木星的新照片上还能看到另外一个引起科学家兴趣的特征。就在木星赤道以北,科学家发现了一种罕见的波纹状结构,这样的结构几十年前曾经在木星上出现过,被1977年发射的旅行者2号探测器拍到过。旅行者2号当年拍摄的这种波纹状结构只是隐约可见,天文学家都开始认为,它的出现会不会是纯属偶然,因为后来再也没有出现过这样的东西,直到现在。
现在这个波纹结构出现在一片满是气旋和反气旋的区域。类似的波纹结构地球上有时候也会出现,往往出现在气旋正在形成的区域,被称为斜压波(baroclinic wave)。按照科学家的观点,这些波纹结构或许起源于云层之下的一个晴空层,只有当它向上传播进入云层时,才会被我们看到。
对木星的这次观测,是外行星大气遗产(Outer Planet Atmospheres Legacy,OPAL)计划的一部分,这项计划旨在让哈勃空间望远镜每年投入一些时间来观测太阳系外侧的行星。除了木星以外,海王星和天王星也已经被观测过,这些行星的地图也将对外发布。土星则是后来才被加进计划的。随着时间的推移,每年绘制出来的这些地图将不只是帮助科学家了解太阳系里那些巨行星的大气,还将帮助他们更好地了解我们地球的大气,以及其他恒星周围不断被发现的外星行星的大气。(编辑:Steed)