木星云层色彩变化的背后，为大气活动提供了哪些关键信息？

作者：文/虞子期

夜幕降临之后的满天星河，一定是这个世界上最吸引人的场景之一，这些看似渺小的星球，总是在我们常人的不知不觉中，发生着一系列微妙的变化。作为太阳系中最大的行星，木星除了拥有罗马神话中众神之王的命名以外，还有其标志性的大红斑加持。随着时间的递进，这个大红斑的直径已经从曾经可以覆盖三个地球的宽度，缩小到大约16350公里左右，它的颜色也变成了深橙色。科学家们通过哈勃太空望远镜在对木星的探测中意外发现，在其湍流的大气中，与数年前相比，那些处于旋转状态的云层色彩显得更加强烈了一些。而在这样的颜色及变化背后，又为木星大气层的持续过程提供了哪些关键信息呢？

木星持续萎缩的大红斑标志

木星除了拥有自己的卫星以外，大红斑算得上是它最特别的特征，这个太阳系中最强大的风暴，已经至少持续了有300多年。科学家们对于大红斑的观察数据从1995年的20953公里左右、到2009年的17912公里左右，再到2014年的大约16496公里。我们可以这样形象的来比喻它的萎缩过程，曾经大约需要三个地球才可以装下的大红斑，如今却已不到19世纪后期该风暴大小的一半。并且，科学家们还在观察的过程中发现，那些非常小的漩涡也正在为风暴注入活力，或许正是大红斑的内部动力和能力发生了变化，所以产生了加速变化的原因。然而，截至目前，尚且没有人能够确定大红斑为什么会变小。

科学家们预计木星的大红斑萎缩现象，大约已经持续了长达一个半世纪之久，这也是木星所有谜团中最突出的一个，关于大红斑的形态和最终走向，是我们尤为关注的一个问题。然而，随着风暴直径的缩小，它的云层却出现了持续向上的情况，并且，似乎它越小，就越容易生长。我们可以将其形象地比喻为陶器在陶轮上的形状，当轮子开始旋转，我们通过自己的双手向内推动之后，那个短的圆形块状物体，很快就变成一个高高的花瓶形状。在木星缩小的斑点拼图中，云彩的颜色强度比其他的色调更为强烈，这些变化意味着大气层中发生了与以往不同的过程。

木星云层色彩向大红点移动

木星的新图像是在可见光下进行拍摄的，其中最令人关注的便是：其云层的丰富色彩正在向大红点移动，木星的所有彩色云带都被其喷射流限制，并且，被限制在南方和北方的它们被风吹隔，可达到每小时644公里左右的速度。在两条云带之间，风暴逆时针滚动着，而位于大红斑上方和下方的这两个云带，都朝着相反的方向移动。位于大红斑东北方向（右侧和上方）的红色波段，则包含了巨大风暴北部附近正在向西移动的云，而风暴西南方向（左侧）的白云，却正在向东移动到该区域的南部。

然而，在木星的另一边，位于大红斑东南方的明亮白色带和东北方的深红色带却因此而变得越发暗淡。而在红色超级风暴的外缘周围，我们可以看到旋转细丝被拉入了高空云之中。在大红斑的下方，还有一个蠕虫形状般的旋风，它的风向和红点的旋转方向是相反的。并且，这些不同外观的旋风，在其白色椭圆形反气旋的特征映衬下，就像是大红斑的缩小版一样。科学家表示，正是由于大气的压力不同，才导致了在不同的维度，出现了色彩波段沿着反方向流动的情况。简而言之，由于氨冰云的厚度和高度的差异，所以有了这些带的产生，只不过其中相对更亮的波段，会比那些较暗的波段上升的更高，当然，云层也会因此而变得更厚。

气氛基本上构成了整个木星

就本质而言，我们在地球上通过望远镜观察到的猛烈飓风，实际上就是位于木星赤道以南的暴风雨，也就是所谓的大红斑。其中猛烈的飓风要完全旋转的话，大约需要6个地球日，然而，除了大红斑，木星的红色和白色云彩也是它在视觉上的另一特色。我们都知道，木星没有我们可以触及的坚实表面，几乎整个星球都是气氛构成，而其中的主要成分就是氦气和氢气，当然也包含一些其他气体，但这个占比相对可以忽略不计。压力和温度会随着边缘向中心的递进而上升，正是这些增加才导致了木星气体分离成层这种情况的发生，并且，那些位于木星内部深处的氢气，甚至可以从气态变为液态和金属。

科学家们通常是利用大气温度和压力的变化，来确定各种大气层。位于木星表面的层被称为对流层，有所不同的是，该对流层延伸到了地表以上50公里左右的地方。我们所看到的红色和白色的带，便是由对流层中的氨、水和氢硫化铵而形成的。在区域内气体上升的同时，也伴随着带内下降，这两个区域总是会被风分割开来，甚至红色条带有时还会被白云覆盖，导致其短时间的消失。而木星大气层的最外层，由于没有划分明确的边界，气体粒子可以逃逸到太空，而外层空间也会深入到星际空间之中。