魏茨曼科學(xué)研究所的科學(xué)家揭示巨大的氣旋風(fēng)暴如何在木星的兩極保持穩(wěn)定
作者:百科 來源:百科 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-11-23 21:58:59 評(píng)論數(shù):


魏茨曼科學(xué)研究所的科學(xué)家揭示巨大的氣旋風(fēng)暴如何在木星的兩極保持穩(wěn)定
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)cnBeta:外媒報(bào)道,魏茨曼科學(xué)研究所的曼科木星科學(xué)家們揭示了巨大的氣旋風(fēng)暴如何在木星的兩極保持穩(wěn)定。直到最近,學(xué)研學(xué)家旋風(fēng)南京(上門服務(wù))上門一條龍服務(wù)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)在美國宇航局的究所揭示巨大極保朱諾太空探測器進(jìn)入其圍繞木星的軌道之前,沒有人知道大約有澳大利亞大小的科的氣的兩定強(qiáng)大氣旋風(fēng)暴在木星極地地區(qū)肆虐。與地球上的暴何風(fēng)暴不同,木星的持穩(wěn)風(fēng)暴不會(huì)分散。
在最近發(fā)表在《自然-地球科學(xué)》上的魏茨一篇文章中,來自魏茲曼科學(xué)研究所的曼科木星研究人員揭示了木星氣旋風(fēng)暴的奧秘:哪些力量在起作用,將這些巨大的學(xué)研學(xué)家旋風(fēng)風(fēng)暴固定在它們的極地位置,以及為什么它們的究所揭示巨大極保數(shù)量和位置隨著時(shí)間的推移或多或少保持不變。
“我們可以把木星看作是科的氣的兩定南京(上門服務(wù))上門一條龍服務(wù)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)一個(gè)理想的氣候?qū)嶒?yàn)室,”魏茲曼地球和行星科學(xué)部的暴何 Yohai Kaspi 教授說。地球是持穩(wěn)一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的多變系統(tǒng):它有海洋和大氣層、大陸、魏茨生物--當(dāng)然還有人類活動(dòng)。另一方面,木星是我們太陽系中最大的行星,由氣體組成,因此是一個(gè)更容易研究的系統(tǒng),我們可以對(duì)其進(jìn)行預(yù)測和測試假設(shè)。這些預(yù)測和假設(shè)所需的數(shù)據(jù)是由朱諾號(hào)收集的--這是一個(gè)由美國宇航局(NASA)在2011年發(fā)射的研究探測器,2016年中進(jìn)入木星軌道。 Kaspi是NASA朱諾任務(wù)中的共同研究者,他見證了其中一個(gè)更令人興奮的發(fā)現(xiàn):圍繞該行星兩極旋轉(zhuǎn)的氣旋風(fēng)暴。
“如果我們看一下2016年之前拍攝的木星的老照片,” Kaspi 說,“我們看到,兩極通常表現(xiàn)為大片的灰色區(qū)域,因?yàn)楫?dāng)時(shí)沒有人知道它們實(shí)際上是什么樣子。” 其原因在于,太陽系是在同一平面上組織的,這與木星的赤道平面非常接近。因此,過去從地球或早期太空任務(wù)對(duì)該行星進(jìn)行的觀測,大部分只能捕捉到木星的低緯度地區(qū)。因此,朱諾號(hào)任務(wù)值得注意的創(chuàng)新之一是它的極地軌道,這使研究人員第一次能夠詳細(xì)地觀察木星動(dòng)蕩的兩極。這正是氣旋暴露的方式,令人驚訝的是,沿著北緯84度和南緯84度,氣旋有條不紊,像一個(gè)圓盤的肉桂卷。此外,從朱諾號(hào)圍繞木星的多次軌道上收集的數(shù)據(jù)表明,氣旋的數(shù)量仍然是固定的--8個(gè)在北極活動(dòng),5個(gè)在南極活動(dòng)。“這一發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)非常令人驚訝,” Kaspi 說,“因?yàn)槲覀冾A(yù)計(jì)兩極或多或少是對(duì)稱的。”在之前的一項(xiàng)研究中,Kaspi利用木星引力場的不對(duì)稱性來確定強(qiáng)烈的東西向風(fēng)帶的深度,這是木星大氣的特點(diǎn)。
在地球上,熱帶氣旋風(fēng)暴在水溫超過26攝氏度的地區(qū)形成--通常是在大西洋和太平洋的中心--它們以圓周運(yùn)動(dòng)的方式向兩極漂移,這是由于地球自旋產(chǎn)生的拉力。另一方面,在木星上,強(qiáng)大的噴流阻止這些風(fēng)暴在緯度60度以下形成--只有在它上方的氣流足夠弱,才能讓氣旋肆虐。是什么導(dǎo)致木星上的這些特殊風(fēng)暴在緯度84o處保持穩(wěn)定?根據(jù)這項(xiàng)新的研究,木星的氣旋確實(shí)被吸引到兩極,但是位于氣旋環(huán)中心的極地風(fēng)暴將它們推開,阻止它們到達(dá)極地本身。
“只要?dú)庑c極地保持一定的距離--它們就會(huì)被吸引過來。但是,它們?cè)绞强拷?-就越是受到強(qiáng)烈的排斥?!盞aspi研究小組的博士生Nimrod Gavriel說,他的論文主要是闡釋這一現(xiàn)象?!皢栴}是這種排斥效應(yīng)是否強(qiáng)大到足以抵御磁極的吸引力。緯度84o是這些力量均衡的地方?!盙avriel和Kaspi提出了一個(gè)數(shù)學(xué)模型,該模型考慮了極地氣旋的直徑(在南極比在北極更大),每個(gè)氣旋之間可能的最小距離,緯度84o周圍的表面積以及氣旋的大小和它們的旋轉(zhuǎn),并準(zhǔn)確預(yù)測了整個(gè)北極存在八個(gè)氣旋。至于南極,根據(jù)他們的計(jì)算,氣旋的數(shù)量應(yīng)該是5.62個(gè)。這個(gè)數(shù)字與朱諾號(hào)收集的數(shù)據(jù)是一致的:實(shí)際上這個(gè)數(shù)字不可能存在,但南部的五個(gè)風(fēng)暴經(jīng)常分離成六個(gè)風(fēng)暴,正如在探測器圍繞木星的第十八和第三十四個(gè)軌道上觀察到的那樣。提出的模型也解釋了為什么在木星最近的鄰星--土星上沒有這種現(xiàn)象。
“我們正在努力了解大規(guī)模的大氣動(dòng)力學(xué),為木星的極地氣旋現(xiàn)象提供一個(gè)成功的解釋,使我們有信心真正知道那里發(fā)生了什么,” Kaspi 說。這種信心對(duì)我們地球上的人來說可能是最重要的,因?yàn)閷?duì)氣旋的深入了解可以幫助氣象學(xué)家預(yù)測,例如,我們星球的升溫將如何影響風(fēng)暴在地球上的移動(dòng)--這是人類在不久的將來最有可能面臨的挑戰(zhàn)。但 Kaspi 對(duì)木星的探索的迷戀更為直接。“太平洋上沒有新的島嶼可以發(fā)現(xiàn),太陽系中的大多數(shù)行星體都已經(jīng)被繪制成地圖。木星和其他氣態(tài)行星的兩極,也許是太陽系中最后一個(gè)仍有待探索的點(diǎn)?!?br>每個(gè)木星氣旋的直徑約為4000-5000公里,它們的旋轉(zhuǎn)速度高達(dá)每小時(shí)360公里。
“我們期待在未來幾年內(nèi)從朱諾號(hào)上獲得更多有價(jià)值的數(shù)據(jù),”Kaspi 補(bǔ)充說,在最近將朱諾號(hào)任務(wù)延長至2025年之后。他總結(jié)說:“由于航天器的極地軌道的逐漸變化,它現(xiàn)在越來越接近木星的北極,使我們能夠從幾個(gè)專門的儀器中獲得關(guān)于這個(gè)極地地區(qū)的信息?!?
