Source: https://www.smithsonianmag.com/smart-news/jupiters-great-red-spot-also-red-hot-180959949/
木星的大红斑同样炽热
木星的大红斑是这颗气体巨星最具标志性的特征。它是一场已经旋转了数百年的气体风暴，同时也是该行星众多深奥谜团的来源。如今，得益于《自然》期刊上发表的新研究，其中一个谜团可能已经得到了解答。
1973 年，当 NASA 探测器先驱者 10 号经过木星时，它向科学家们发送了一些来自该行星上层大气的令人困惑的读数。该行星的温度远高于他们的预估。 在此之前，大多数行星研究者认为，考虑到这颗气体巨星离太阳的热辐射如此遥远，木星的上层大气应该相当寒冷。但先驱者 10 号并未报告他们预期的 -100 华氏度的凉爽温度，而是显示木星大气实际徘徊在约 1,000 度左右，Kenneth Chang 为《纽约时报》报道。 “本质上，这是一场危机，”波士顿大学研究员、该研究的作者 James O’Donoghue 对 Chang 说。 “这凸显了我们知识的严重缺乏。”事实上，多年来，这个问题被昵称为木星的“能源危机”，因为行星维持高温所需的能量与科学家们的理论之间存在巨大的差距。而木星并不是唯一存在此问题的行星：科学家们也难以解释其他气体巨星为何同样炽热，Becky Ferreira 为 Motherboard 报道。 “对于所有这些[气体巨星]，我们在解释它们上层大气为何如此炽热时遇到了问题，”波士顿大学的研究科学家、该研究的合著者 Luke Moore 对 Ferreira 说。“每当我们遇到无法解释的问题时，这就意味着我们对这些行星的科学认识仍有缺失。” 虽然科学家们提出了各种想法，例如木星的极光可能有助于加热行星，但迄今为止大多数想法都存在致命缺陷。然而，现在似乎找到了缺失的拼图块。 利用在夏威夷的 NASA 红外望远镜设施收集的温度数据，O’Donoghue 和 Moore 发现大红斑的温度是木星大气其余部分平均温度的两倍以上。其温度高达华氏 2,400 多度，研究人员认为大红斑可能在加热整个气体巨星方面起到部分作用，Loren Grush 为 The Verge 报道。 关键可能来自大红斑的狂风，风速可达每小时 400 英里。如此强烈的湍流也会相当嘈杂，产生向上传播的声波，震动上层大气中的原子。这会为木星大气的最远端提供额外的能量提升，帮助其保持高温，Grush 报道。 “一个很好的类比是，这几乎就像用勺子搅拌一杯咖啡，” O’Donoghue 对 Grush 说。“如果你顺时针搅拌，但随后突然逆时针搅拌，就会出现大量的晃动… 而这种晃动，你实际上可以听到。它表明确实有声波是由这种晃动产生的。” 这些新发现不仅为木星为何如此炽热提供了新证据，还表明其大气的上下层比科学家们之前认为的更加相互关联。掌握了这些新数据后，研究人员现在正研究其他较小的木星风暴，看看是否也会出现同样的现象。随着 NASA 的 Juno 探测器在多年太空飞行后终于进入这颗气体巨星的轨道，木星可能很快就不再如此神秘。
