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艾克斯-马赛大学的天文学家发现的证据表明,木星红斑的厚度在其表面积减少时保持相对稳定,其研究结果发表在《自然物理学》杂志上。研究人员描述了他们如何估计红斑的厚度,以及为什么他们认为红斑不会很快消失。1610年,伽利略·伽利雷第一次发现了木星,然后他发现了木星的三颗卫星。大约200年后,塞缪尔·海因里希·施瓦布首次发现了木星的大红斑。

从那以后,木星的大红斑一直是专业和业余天文学家好奇和仔细观察的对象。近年来,这一点变得很明显。木星的大红斑正在缩小。曾经的大红斑大约是地球的三倍宽,现在它只有地球的两倍宽。正因为如此,泰空科学界有人开始怀疑大红斑风暴是否正在减弱,是否有一天会完全消失。在这项新的研究中,研究人员试图更好地了解木星大红斑的厚度。

这可能会提供关于风暴强度的线索,并最终决定木星的大红斑是否会消失。早在1979年,两个旅行者号探测器就经过了木星这个巨大的行星,这给了研究人员一个测量这个红点的机会。这个新项目的研究人员想知道从那以后它的厚度是否有所变化。然而,由于大气不透明,无法直接测量光斑厚度,这迫使他们使用间接手段,如建立数学模型和数值模拟,在充满盐水的有机玻璃水箱中形成涡流。

通过对研究结果的对比和整理,达成了一个共识:大红斑的厚度约为170公里,研究结果与旅行者探测器的测量结果吻合较好,表明木星大红斑的厚度一直保持相对稳定。这项研究的下一步是将结果与美国宇航局朱诺泰空探测器的数据进行比较,该探测器每53天绕木星一周。木星的动力学塑造了木星云,但在这种自然观测障碍下,人们还是很大程度上对它一无所知。因此,揭示潜在的三维云流是美国宇航局朱诺号任务的主要目标。

本研究以实验室实验为基础,辅以理论和数值分析,对木星涡旋的动力学进行了研究,确定了形成木星大红斑形状的一般力平衡。定义了木星水平和垂直纵横比与环境自转、层结和纬向风速函数的标度律。特别是对于大红斑,研究预测的水平维度与1979年旅行者号任务以来的云量测量结果一致。同时预测了大红斑的厚度,不能直接观察。虽然已经观测到了水平收缩,但出乎意料的保持不变,其研究结果还在等待与即将到来的Juno观测结果对比。

博科园|Copyright Science X Network/Bob Yirka/Phys参考期刊《自然物理学》DOI: 10.1038/s41567-020-0833-9博科园|科学、科技、科研、科普关注看更多大美宇宙科学

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