神秘！一场风暴刮了200年，现在突然乱动，科学家：完全想不到

哈勃太空望远镜对木星大红斑的新观测表明，这场有190年历史的风暴像明胶一样摆动，像被挤压的压力球一样变形。

据天文学家称，哈勃从12月到3月花了90多天的意外观测表明，大红斑并不像看起来那么稳定。

大红斑（GRS）是一种反气旋，或木星大气中的大型风环流，围绕木星南部中纬度云带的高压中心区域旋转。而且这场长寿的风暴是如此之大——太阳系中最大的——地球可以容纳它。

尽管风暴通常被认为是不稳定的，但大红斑已经持续了近两个世纪。但观测到的风暴变化似乎与它的运动和大小有关。图像的延时显示，漩涡像明胶一样“晃动”，并随着时间的推移而膨胀和收缩。

研究人员在发表在《行星科学杂志》（The Planetary Science Journal）上的一篇分析中描述了这一观察结果，该分析于周三在爱达荷州博伊西举行的美国天文学会行星科学分会第56届年会上发表。

“虽然我们知道它的运动在经度上略有不同，但我们没想到它的大小也会发生振荡。据我们所知，它以前从未被发现过，“该研究的主要作者、马里兰州格林贝尔特市美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家艾米·西蒙（Amy Simon）在一份声明中说。

“这确实是我们第一次获得GRS的正确成像节奏，”艾米·西蒙说，“凭借哈勃望远镜的高分辨率，我们可以说GRS在移动得更快和更慢的同时，肯定会同时挤压进出。这太出乎意料了。”

天文学家已经观察了标志性的深红色特征至少150年，有时，这些观察结果会带来惊喜，包括最新发现风暴的椭圆形可以改变尺寸，有时看起来更瘦或更胖。

最近，一个单独的天文学家团队使用詹姆斯韦伯太空望远镜窥视了大红斑的中心，以捕捉红外光中的新细节。哈勃望远镜的观测是在可见光和紫外线下进行的。

这项于9月27日发表在《地球物理研究杂志：行星》（Journal of Geophysical Research： Planets） 上的研究显示，大红斑的中心很冷，这会导致氨和水在漩涡内凝结并形成厚厚的云层。

研究小组还在风暴中检测到了气体磷化氢，它可能“在产生那些神秘的”红色方面发挥作用，使大红斑如此具有标志性，该研究的合著者、英国莱斯特大学行星科学教授利·弗莱彻（Leigh Fletcher）在一份声明中说。

美国宇航局的科学家利用哈勃望远镜的敏锐之眼，每年通过西蒙领导的外行星大气遗产（OPAL）计划跟踪风暴的行为。科学家们使用这个程序来观察我们太阳系中的外行星，并观察它们如何随着时间的推移而变化。

但新的观测结果是通过一个专门研究大红斑的项目单独进行的，该项目通过观察风暴在几个月内的变化情况，而不是单一的年度快照来更详细地研究大红斑。

“在未经训练的人来说，木星的条纹云和著名的红色风暴可能看起来是静态的、稳定的，并且存在很多年，”弗莱彻说，但仔细观察会发现令人难以置信的可变性，混乱的天气模式与我们地球上的任何东西一样复杂。

多年来，行星科学家一直在努力寻找这种变化的模式，任何可能让我们了解支撑这个复杂系统的物理学的东西。弗莱彻没有参与这项新研究。

通过该计划对太阳系中最大风暴的观测收集的见解可以帮助科学家了解围绕其他恒星运行的系外行星的天气情况。这些知识可以拓宽他们对气象过程的理解，超越我们在地球上经历的气象过程。

艾米·西蒙的团队使用哈勃望远镜的高分辨率图像详细观察了大红斑的大小、形状和颜色变化。“当我们仔细观察时，我们发现很多事情每天都在变化，”艾米·西蒙说，这些变化包括当大红斑在振荡时达到最大尺寸时，风暴的核心变亮。

“随着它的加速和减速，GRS正在推动它北部和南部的风急流，”该研究的合著者、加州大学伯克利分校的行星科学家迈克·黄（Mike Wong）在一份声明中说，“这类似于三明治，当中间的馅料太多时，面包片会被迫鼓起来。”

迈克·黄说，在海王星上，黑点可以在地球上漂移，因为没有强大的急流将它们固定在原地，而大红斑则被困在木星南纬度的急流之间。

天文学家已经注意到，自从十年前OPAL计划开始以来，大红斑正在缩小，并预测它将继续缩小，直到达到一个稳定的、不那么拉长的形状，这可能会减少摆动。

“现在，相对于风场，它正在过度填充其纬度带。一旦它缩小到那个带内，风就会真正将其固定在原地，“西蒙说。

弗莱彻说，哈勃的新研究填补了关于大红斑的更多拼图。他说，虽然科学家们已经知道风暴的西漂移具有无法解释的90天振荡，但尽管风暴正在缩小，但加速和减速模式似乎并没有改变。

“通过几个月的观察GRS，哈勃表明反气旋本身正在随着这种振荡而改变其形状，”弗莱彻说，“形状变化很重要，因为它可能会影响涡旋边缘与其他经过的风暴的相互作用。除了华丽的哈勃图像外，这项研究还展示了长期观察大气系统的力量。你需要这种监测来发现这些模式，很明显，你观察的时间越长，你在混乱的天气中看到的结构就越多。”