身披絢麗的彩帶
通過望遠鏡,我們就能看到木星的扁平的有趣形狀。不過,恐怕最吸引你的,是木星頂部雲層的那些雲霧狀的醒目條紋了。明暗相間的條帶,大體規則又很有變化,而且都與赤道平行。條帶顏色斑斕,除了白色以外,還有橙紅、棕黃色的。按照習慣,那些發白的淺色條紋叫做“帶”,那些較暗的紅、棕等色條紋叫“條”或“帶紋”。
這些條帶都是木星雲層,而且是木星頂部雲層。木星被濃密大氣包圍得嚴嚴實實,這層大氣有多厚,現在不得而知,估計大約1000多公裏,它使我們想要窺視一下木星大氣的下層也不能,更不用說看見木星表麵了。幾乎全是氫和氦,氫82%,氦17%,此外極少的甲烷、氨和水汽、碳、氧。
木星快速自轉,雲就被拉成長條形。科學家們不久後搞清楚了,淺色的帶是木星大氣的高氣壓帶,溫暖的氣流在帶裏上升,呈現出白色或淺黃色。深暗色的條則是低氣壓帶,氣流在這裏下降,呈現出紅色和橙色。條帶間激烈翻滾。換句話說,由於木星作高速自轉,伴同高氣壓帶和低氣壓帶的旋風流和反旋風流完全把巨大的木星纏繞起來了。大氣也不易跑掉,就因為木星有巨大吸引力束縛著漂泊不定的氣體。
巨大紅斑
木星除了色彩繽紛的條和帶之外,還有一塊醒目的標記,從地球上看去,就成一個紅點,仿佛木星上長著一隻“眼睛”,大紅斑形狀有點像雞蛋,顏色鮮豔奪目,紅而略帶棕色,有時又鮮紅鮮紅。人們把它取名為大紅斑。
很早以前,木星大紅斑鮮明的顏色已引起人們注意。意大利天文學家卡西尼,在1665年首先覺察到,木星上有斑痕,並以此紅斑為標誌,測出了木星自轉的周期,是在9時50分到9時56分之間的範圍。這與現在公認的赤道部分的自轉周期9時50分30秒相當吻合,這在當時天文觀測儀器相當簡陋的情況下是很不簡單的成就。
自那時以來,3個多世紀過去了,人們一直看到這塊紅斑,雖然顏色時而有濃有淡、大小有增有減,但從未消失過,成為木星上醒目的永久性標誌。也是科學家觀測、研究、討論的課題。
大紅斑十分巨大,南北寬度經常保持在1.4萬公裏,東西方向上的長度在不同時期有所變化,最長時達4萬公裏。也就是說,從紅斑東端到西端,可以並排下三個地球。一般情況下,長度在2000~3000公裏,大紅斑在木星上的相對大小,就好像澳大利亞在地球上那樣。
大紅斑之“紅”也有特色,它的顏色常常是紅而略帶褐色,變化也是有的。20世紀20年代到30年代,大紅斑呈鮮紅色,從未這麼好看過。1951年前後,也曾出現淡淡的玫瑰紅顏色,大部分時間,顏色比較暗淡。關於大紅斑的顏色,有不同見解。有的提出那是因為它含有紅磷之類的物質;有人認為,可能是有些物質到達木星的雲端以後,受太陽紫外線照射,而發生了光化學反應,使這些化學物質轉變成一種帶紅棕色的物質。總之,這仍然是未解之謎。
人們在地球上隔著6億公裏對著大紅斑看了300多年,卻不知怎麼解釋這種紅斑。到20世紀70年代,先有1972年、1973年4日和6日“先驅者10號”、“先驅者11號”相繼升空。在1973年12月和1974年12月近距離觀測了木星,緊步後塵的又有1977年8月20日和9月5日發射的“旅行者2號”、“旅行者1號”,分別於1979年7月和1979年3月從木星上空掠過。對紅斑進行詳細察看。它們發現,它是一團激烈上升的氣流,即大氣旋。它不停地沿逆時針方向旋轉,像一團巨大的高氣壓風暴,每12天旋轉一周。這巨大風暴氣流可謂“翻江倒海”,“翻天覆地”。從人類認識它以來狂暴地亂了3個多世紀,真讓人乍舌,可以說是一場“世紀風暴”,那麼,它是靠什麼法力能長盛不衰、長期肆虐呢?
原來,大紅斑以自己實力占盡地利之便。巨大的旋渦像夾在兩股向相反方向運動的氣流中,摩擦阻力很小,如果大紅斑比現在要小得多,那麼“阻礙”的力量便相應地要大得多,這團風暴要不了多久便會平息。大紅斑不是獨霸木星的風暴,也有小姊妹。“先驅者10號”1973年12月,也發現過有小紅斑,其擴大程度直逼大紅斑,然而“先驅者11號”1974年12月飛過小紅斑時卻已經消失了。小紅斑從形成到消逝,隻用了短短兩年時間,規模上也隻與地球風暴差不多,這跟大紅斑不能相比。也有人認為大紅斑長久不息應該還有別的原因。總之,關於大紅斑,還需繼續觀測、研究,探索尚存的、未解開的疑謎。