大紅斑:修订间差异
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目前對大紅斑的第一筆記錄開始於1830年代之後,並且在1879年之後才有較明顯的影像。從17世紀被發現後到1830年有長達118年的空窗期沒有觀測紀錄。原來的大紅班是否消失並重組了,或是是否只是褪色,這些問題由於當時觀測技術匱乏都無從得知<ref name="Beebe1" />。與現在的大紅班相比,古老的大紅班觀測歷史較短且運動速度較慢,因此很難說它們是相同的風暴<ref name=Rogers188/>。 |
目前對大紅斑的第一筆記錄開始於1830年代之後,並且在1879年之後才有較明顯的影像。從17世紀被發現後到1830年有長達118年的空窗期沒有觀測紀錄。原來的大紅班是否消失並重組了,或是是否只是褪色,這些問題由於當時觀測技術匱乏都無從得知<ref name="Beebe1" />。與現在的大紅班相比,古老的大紅班觀測歷史較短且運動速度較慢,因此很難說它們是相同的風暴<ref name=Rogers188/>。 |
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1979年2月25日,當[[航海家1號]]太空船以920萬公里的距離飛過木星時,首度將大紅斑清晰的影像傳回地球。在影像中可以看清楚160公里大小的橫斷面。西邊(左邊)有著五顏六色、波浪般的雲彩模樣,是大紅斑活躍的區域。在影像中觀察到非常複雜和多變的大氣運動<ref> |
1979年2月25日,當[[航海家1號]]太空船以920萬公里的距離飛過木星時,首度將大紅斑清晰的影像傳回地球。在影像中可以看清楚160公里大小的橫斷面。西邊(左邊)有著五顏六色、波浪般的雲彩模樣,是大紅斑活躍的區域。在影像中觀察到非常複雜和多變的大氣運動<ref>{{harvnb|Smith et al.|1979|p=951–972}}</ref>。 |
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大紅斑(英語:Great Red Spot,簡稱GRS)是一個位於木星赤道以南22°且已經存在很久的巨大反氣旋風暴(高氣壓風暴)。觀測自1830年開始已經持續了193年。但在1665年-1713年間也有觀察紀錄(1713-1830年沒有任何關於大紅班的紀錄)。這兩段紀錄的可能是相同的風暴也可能是不同風暴,若是相同風暴,表示它持續存在了至少350年[1][2][3]。這樣的風暴在類木行星的大氣擾動中並不少見。
性質
大紅斑是逆時針旋轉的,週期大約是6個地球日[4],或14個木星日。東西長24,000–40,000公里,南北寬12,000–14,000公里,大到足以放進2至3個地球。2004年初,大紅斑在經度的方向上只有一個世紀前的一半大小,而之前它的直徑是40,000公里。若以目前的速率繼續縮減,它在2040年將變成圓形。但是由於鄰近噴射氣流的畸變作用,變成圓形不太可能發生[5]。人們不知道大紅斑還會持續存在多久,或者其大小改變是否是正常現象[6]。
紅外線的長期資料顯示大紅斑在這顆行星上比其它雲彩更大且更冷(也代表高度較高)[7],大紅斑的雲頂大約高於周圍雲層8km,而且仔細的追蹤其大氣特徵發現大紅斑是逆時鐘旋轉的,這點可以見於航海家1號飛掠木星時拍攝的第一部微速攝影影片[8]。大紅班被其南方溫和東向噴射氣流(順行)和其北方的一個強烈西向氣流(逆行)限制著[9]。而環繞大紅斑邊緣的風的最大風速大約是120公尺/秒(430公里/小時),其內部的流動似乎是停滯的,只有少許的流入或流出[10]。大紅班也會自轉,其自轉速度一直減慢中,或許是其大小減少所造成的[11]。
觀測得知,大紅斑的緯度非常穩定,只在1度的範圍內變動。但它的經度卻是一直變化著[12][13]。因為木星在不同緯度上的轉速是不同的,天文學家為不同的緯度定義了三個系統。系統II用在緯度超過10°之處,是依據大紅斑的平均轉速9小時55分42秒為基準定義的[14][15]。儘管如此,在19世紀初期,大紅斑至少有10次 「領先」 系統II。它的飄移速率多年來有著顯著的變化,並且曾與明亮的南赤道帶連結在一起,在南熱帶的干擾下出現或消失[16]。
大紅斑呈現紅色的原因尚未明瞭,有實驗室的理論假設該紅色是由複雜的有機分子,像是紅磷或其它的硫化物造成的。大紅斑的顏色也會有巨大的變化,從紅磚的紅色到蒼白的鮭魚紅,甚至是白色。大紅班偶爾會「消失」,但都是在陷入南赤道帶時,顯然是因為大紅斑的凹陷造成。紅斑與南赤道帶結合有時明顯可見,當南赤道帶是明亮的白色時,大紅班傾向變為暗色;而南赤道帶是黑色時,大紅班通常是亮的。大紅班的明暗變化並沒有規律周期,例如1997年往前推50年中,1961–66, 1968–75, 1989–90, 1992–93,這些年間大紅斑都是暗的[1]。
大紅斑容易和卡西尼-惠更斯號探測器在2000年經過時在木星北極觀察到的大黑斑混淆[17]。此外海王星也有一個稱為大黑斑的特徵。海王星的大黑斑是航海家2號在1989年發現的黑色橢圓形物,與其說是風暴還比較像是大氣層的一個大氣孔。但在1994年以後就不存在了(雖然在北半球又曾經出現一個相似的斑點)[18]。
對大紅斑的研究
一般認為第一位看見大紅斑的人是羅伯特·虎克,1664年他描述了木星上的這個斑點;但當時虎克所描述的斑點是在不同的區帶上(北赤道區,但目前的位置在南赤道帶)。較令人信服的是乔瓦尼·卡西尼在次年描述的一個永久的斑點[19]。1665年-1713年,卡西尼持續以可見光波段下斷斷續續觀測之[20]。
現在展示在梵蒂岡的一片1700年的Donato Creti帆布上,有著涉及木星大紅班的小秘密[21][22]。它是一系列描繪不同被放大的星空版畫的一部份,是義大利人在各種各樣的場合作為背景所繪製;所有的這些都是在天文學家Eustachio Manfredi監督下創造的,具有一定的正確性。Creti的繪畫是已知最早知道大紅斑是紅色的紀錄。但在1800年後期之前,未發現有任何木星大紅斑的正式紀錄[22]。
目前對大紅斑的第一筆記錄開始於1830年代之後,並且在1879年之後才有較明顯的影像。從17世紀被發現後到1830年有長達118年的空窗期沒有觀測紀錄。原來的大紅班是否消失並重組了,或是是否只是褪色,這些問題由於當時觀測技術匱乏都無從得知[1]。與現在的大紅班相比,古老的大紅班觀測歷史較短且運動速度較慢,因此很難說它們是相同的風暴[21]。
1979年2月25日,當航海家1號太空船以920萬公里的距離飛過木星時,首度將大紅斑清晰的影像傳回地球。在影像中可以看清楚160公里大小的橫斷面。西邊(左邊)有著五顏六色、波浪般的雲彩模樣,是大紅斑活躍的區域。在影像中觀察到非常複雜和多變的大氣運動[23]。
參見
資料來源
- ^ 1.0 1.1 1.2 Beebe (1997), pp. 38–41.
- ^ Staff. Jupiter Data Sheet – SPACE.coma. Imaginova. 2007 [2008-06-03]. (原始内容存档于2010-12-24).
- ^ Anonymous. The Solar System - The Planet Jupiter – The Great Red Spot. Dept. Physics & Astronomy – University of Tennessee. [2015-08-30]. (原始内容存档于2004-06-10).
- ^ Smith et al. 1979,第954頁
- ^ Irwin, 2003, p. 171
- ^ Beatty (2002)
- ^ Rogers (1995), p. 191.
- ^ Rogers (1995), pp. 194–196.
- ^ Beebe (1997), p. 35.
- ^ Rogers (1995), p. 195.
- ^ Rogers, John. Interim reports on STB (Oval BA passing GRS), STropB, GRS (internal rotation measured), EZ(S. Eq. Disturbance; dramatic darkening; NEB interactions), & NNTB. 英國天文協會. July 30, 2006 [2007-06-15]. (原始内容存档于2012-03-26).
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- ^ Stone (1974)
- ^ Rogers (1995), pp. 48, 193.
- ^ Rogers (1995), p. 193.
- ^ Phillips, Tony. The Great Dark Spot. Science at NASA. March 12, 2003 [2007-06-20]. (原始内容存档于2007-06-15).
- ^ Hammel et al. (1995)
- ^ Rogers (1995), p. 6.
- ^ Rogers (2008), pp.111–112
- ^ 21.0 21.1 Rogers (1995), p. 188
- ^ 22.0 22.1 Hockey, 1999, pp. 40–41.
- ^ Smith et al. 1979,第951–972頁
拓展阅读
- [Numerous authors]. Beatty, Kelly J.; Peterson, Carolyn Collins; Chaiki, Andrew , 编. The New Solar System 4th. Massachusetts: Sky Publishing Corporation. 1999. ISBN 978-0-933346-86-4.
- Beebe, Reta. Jupiter the Giant Planet 2nd. Washington: Smithsonian Books. 1997. ISBN 978-1-56098-685-0.
- Hockey, Thomas. Galileo's Planet: Observing Jupiter Before Photography. Bristol, Philadelphia: IOP Publishing. 1999. ISBN 978-0-7503-0448-1.
- Peek, Bertrand M. The Planet Jupiter: The Observer's Handbook Revised. London: Faber and Faber Limited. 1981. ISBN 978-0-571-18026-4.
- Rogers, John H. The Giant Planet Jupiter. Cambridge: Cambridge University Press. 1995. ISBN 978-0-521-41008-3.
- Smith, B. A.; et al. The Jupiter system through the eyes of Voyager 1. Science. 1979, 204 (4396): 951–957, 960–972. Bibcode:1979Sci...204..951S. PMID 17800430. S2CID 33147728. doi:10.1126/science.204.4396.951.