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美国科学家解读木星大红斑无法消失之谜

时间:2018-04-06 17:48:44 浏览量:
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宇宙中的未解之谜终究会被科学家们一一解开。近日,哈佛大学和加州大学伯克利分校的科学家通过研究发现木星的大红斑之谜可以解释为不寻常运动的气旋,其中气流的垂直运动是大红斑无法消失的一个重要原因,科学家此前认为大红斑最终将会消失,但是这一情况已经持续数百年之久。通过对木星大气循环的研究,研究人员也可以解释地球上形成的漩涡,该现象可以维持数年之久,其中的机理与太阳系内天体的极端气旋运动相类似。木星的大红斑位于赤道附近,外表上看似乎是一个非常稳定的超级漩涡。

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木星大红斑直径巨大,可以装下3个地球,其形状可发生一些变化,为什么大红斑可以一直持续并长达数百年之久,哈佛大学的博士后研究员Pedram Hassanzadeh认为必然有另一种补充能量的机制,使得这个超级气旋可以继续维持下去,否则根据我们现有的流体动力学理论,大红斑会本应该在几个世纪前就逐渐失去能量消失。从地球上台风或者飓风形成理论上看,超级气旋维持需要能量介入,移动过程、风以及辐射热量都会降低系统能量,木星大气中的垂直流可吸引热气体从大红斑的上方对系统注入能量,冷气体则中下方进入风暴中心区域。

流体动力学教授菲利普·马库斯使用了计算机模型对垂直流和涡流进行了研究,在过去的调查中,科学家忽视了垂直流的作用,因为那时他们认为这并不是主要因素,或者他们使用了更加简单的方程,所以没有发现大红斑的能量补充之谜。有一些科学家认为大红斑是通过一些小的气旋来补充系统能量,但计算机模型表明这些能量还不足以维持大红斑的存在。

木星大气是太阳系中最大的行星大气环境,由氢和氦组成,大气中还拥有数以百计的气旋漩涡,大红斑就是其中一个持久性最强的反气旋。本项研究成果发表在美国物理学会流体动力学分会11月25日举行的年度会议上。

编辑:时雨
关键词: 木星大红斑
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