木星大紅斑形狀變化部分原因揭示

哈勃太空望遠鏡于2019年6月27日拍攝的木星新照片，揭示了這顆行星上標誌性的大紅斑，以及木星湍流大氣中的旋轉雲層。圖片來源：NASA官網

木星大紅斑是太陽系中最大的風暴，目前其正在縮小。美國科學家開展的一項新研究揭示了大紅斑形狀變化的部分原因。模擬顯示，如果沒有與瞬變渦旋之間的相互作用，木星大紅斑會在950天內收縮。相關論文發表于最新一期《伊卡洛斯》（Icarus）雜誌。

木星大紅斑是位於木星南半球的一個紅色橢圓形區域，它以逆時針方向旋轉，並呈現出下沉氣流的特徵，其寬度超過16000公里。據觀測，在過去100年，尤其是過去50年裏，木星大紅斑一直在縮小：雖然其緯度範圍保持相對一致，但其經度範圍已從19世紀末的40度縮小到2016年的14度。

儘管科學家已經對木星大紅斑開展了多項研究，但關於其起源、壽命、演變、未來、為何呈現紅色，以及為何正在縮小等基本問題仍然懸而未決。

其他科研團隊對長壽命的地面反氣旋特徵開展的研究表明，它們可以通過與瞬變渦旋之間的相互作用來維持其大小，這表明木星大紅斑會吸收較小渦旋。

在這些研究的基礎上，耶魯大學和路易斯維爾大學研究人員使用顯式行星等熵坐標（EPIC）模型，對類似木星大紅斑的渦旋進行了一系列三維模擬。EPIC模型是道林在20世紀90年代開發的行星大氣模型。其中一些模擬了大紅斑與不同頻率和強度的瞬變渦旋之間的相互作用；控制模擬則忽略了這些小風暴。

通過比較模擬結果，研究人員得出結論認為，這些瞬變渦流的存在可加強大紅斑，導致其變大。如果沒有與瞬變渦旋之間的相互作用，木星大紅斑會在950天內收縮。