哈伯近距離觀察,驚喜發現木星大紅斑像果凍抖動

作者 | 發布日期 2024 年 10 月 19 日 0:00 | 分類 天文 line share Linkedin share follow us in feedly line share
哈伯近距離觀察,驚喜發現木星大紅斑像果凍抖動


天文學家觀察木星著名的反氣旋「大紅斑」至少 150 年,其大到足以吞沒地球。不過每當哈伯太空望遠鏡近距離觀察它時,總能發現新驚喜。

哈伯太空望遠鏡2023年12月至2024年3月90天內,對紅色風暴新觀測,顯示大紅斑並不像看起來穩定。最新資料顯示大紅斑就像果凍抖動,用哈伯拍攝的影像天文學家還剪出一支大紅斑奇特行為的縮時影片。

研究員表示,雖然早就知道大紅斑經度運動會有些微變化,但沒想到大小也會擺動,是以前沒發現的現象。這是他們第一次適當拍攝大紅斑,哈伯高解析度讓他們確定大紅斑擠壓和膨脹同時加速和減速。這非常出人意料,還沒有流體動力學解釋。

哈伯每年都會透過Amy Simon領導的Outer Planet Atmospheres Legacy program(OPAL)觀測木星和其他系外行星,但這次觀測專門只對大紅斑。了解太陽系最大風暴的機制,可將地球颶風理論放到更廣闊的宇宙背景,或許有助更理解其他恆星行星的氣象。Simon團隊用哈伯詳細觀察大紅斑,包括大小、形狀及微妙的顏色變化,仔細觀察會發現很多大紅斑每天都在變化,包括紫外觀測,顯示風暴的明顯核心在擺動週期最大時最亮,這表示上層大氣的霧霾吸收較少。

天文學家利用哈伯的資料,測量約90天(2023年12月到2024年3月)內大紅斑的大小、形狀、亮度、顏色及完整擺動週期的渦度,這段期間木星距離地球約3.91億至5.12億英里。數據顯示大紅斑並非如表面穩定,橢圓形會經歷一次擺動,就像果凍抖動,但90天擺動原因尚不清楚。

大紅斑加速和減速時,會對南北兩側風向噴流造成推力,類似三明治,夾太多餡料時,兩側麵包中間會鼓起來。與海王星比較,海王星暗斑可在緯度自由漂移,因沒有強大噴流固定在原地,但木星大紅斑一直困在噴射氣流間的南緯地區。

自十年前OPAL計畫開始,團隊發現大紅斑在縮小,預測會持續縮小,直到變成穩定不太橢圓的形狀。相對風場而言,緯度帶已過滿,一旦縮小到緯度帶內,風就會真正固定大紅斑。團隊預測大紅斑大小可能越來越穩定,但哈伯只觀測到一次振盪週期。希望哈伯取得的高解析度影像能辨識木星其他參數,以顯示振盪的根本原因。

論文發表於《The Planetary Science Journal》期刊。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:NASA

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