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木星红斑成太阳系最著名景观 持续存在原因揭晓

http://www.kexue.com 2013-11-27 09:49:20 凤凰科技  发表评论


木星大红斑已经存在数个世纪之久

气体垂直运动帮助大红斑储存了能量也许是其经久不息的原因所在

  木星的大红斑——巨大狂暴的大暴风——预计将迅速消散,但在之后的几百年内,它仍将成为太阳系内最容易识别却最神秘的特征之一。科学家并不确定这巨大的“斑点”为何会产生,但近日一支美国研究学者小组相信他们利用电脑模型已经解决了这一谜题。他们认为气体的垂直运动是大红斑持续存在的关键,因为它储存了部分丢失的能量。

  基于科学家们对流体动力学的理解,几个世纪前木星表面的大风暴本该就已经消失。美国哈佛大学的博士后研究员佩德拉姆-哈桑扎德(Pedram Hassanzadeh)表示一系列过程的结合导致大红斑这样的旋涡将逐渐消散。大红斑的湍流和波动破坏了风的能量,辐射热导致它失去更多能量,这将导致大红斑逐渐消散。大红斑位于两股强烈的急流之间,它们以相反的方向流动,同时减慢了大红斑的旋转,哈桑扎德解释道。

  哈桑扎德博士说道:“基于现在的理论,大红斑本该在几十年后就消失,事实却相反,它们已经存在了数百年。” 哈桑扎德博士与美国加州大学伯克利分校的流体动力学教授菲利普-马库斯(Philip Marcus )一起建立了电脑模型以检测之前模型已经排除的一些力,例如垂直流和旋涡。 与之前的模型不同,他们的模型是三维的且具有非常高的分辨率。“在过去,研究人员往往忽视垂直流因为他们认为这并不重要,或者他们利用更简单的方程式因为建模本身其实就已经非常困难。”然而,他们认为垂直运动对于解释大红斑为何仍持续

  他们表示随着旋涡逐渐丢失能量,垂直流会吸引上方的热气体以及下方的冷气体至中央区域,以重新补充丢失的能量。之前有的科学家声称大红斑通过吸收更小的旋涡获得自身能量,但有的电脑模型显示这一事件的发生仍不足以解释大红斑的持续存在。

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