木星大红斑神秘能量源被发现

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木星大红斑神秘能量源被发现
据国外媒体报道，位于木星一侧的巨型风暴，即大红斑有望很快消散，但是这个过程需要好几百年，目前它仍是太阳系最受瞩目和最神秘的一大特色。
科学家始终苦于无法确定这个大红斑为什么会一直持续下去，但一个美国研究组现在认为，他们已经借助电脑模型解决了这个谜题。他们认为，气体的垂直运动弥补了它损失的一部分能量，是确保大红斑长期存在的关键。根据科学家对流体动力学的了解，这颗气体行星表面的巨型风暴本应该在数百年前就已经消失。

图1  根据科学家对流体动力学的了解，木星表面的巨型风暴本应该在几百年前就已经消失不见的。大红斑里的湍流和波动逐渐削弱风的能量，它还通过辐射热失去更多能量

图2  他们认为，垂直运动对解释大红斑为什么依然存在至关重要。他们表示，随着涡旋不断损失能量，垂直流会把上面的热气体和下面的冷气体吸引到涡旋中心，补充它损失的部分能量。这张图片是由美国宇航局的“卡西尼”号探测器拍摄的

图3  哈桑扎德及其马库斯认为，他们的研究还可以用来解释地球上的海洋涡旋，这种涡旋能够持续好几年，以及对恒星及行星形成做出巨大贡献的那些涡旋。这个海上龙卷风是2007年在荷兰北部地区的瓦登海上拍摄到的
哈佛大学博士后佩德拉姆-哈桑扎德称，很多过程结合在一起，用来驱散像大红斑的涡旋。异常猛烈的风暴里的湍流和波动逐渐削弱风的能量，并通过辐射热损失更多能量，这些过程应该已经导致大红斑消失不见。他解释说，大红斑位于两个方向相反的急流中间，这放慢了大红斑的旋转速度。
哈桑扎德博士说：“根据气流理论，大红斑本应该在形成几十年后逐渐消失。然而它却已经持续了好几百年。”他与加州大学伯克利分校的流体动力学教授菲利普-马库斯一起建立了这个电脑模型，用来检查被以前的模型排除在外的力，例如垂直流和涡旋。与以前的模型不同，他们的模型不仅是三维立体的，而且清晰度更高。哈桑扎德说：“过去，研究人员不是忽略垂直流(因为他们认为这种气流并不重要)，就是采用更简单的方程式，因为大红斑很难模拟。”然而他们认为，垂直运动对解释大红斑为什么依然存在至关重要。
他们表示，随着涡旋不断损失能量，垂直流会把上面的热气体和下面的冷气体吸引到涡旋中心，补充它损失的部分能量。一些科学家以前称，大红斑通过吸收更小的涡旋，来补充它损失的能量，但是一些电脑模拟显示，这还不足以解释大红斑为什么能持续那么长时间。哈桑扎德及其马库斯称，尽管他们的模型还不能完全解释清楚木星大红斑的谜团，但是他们认为，偶尔吸收更小的涡旋也有助于大红斑继续存在下去。他们认为，他们的研究还可以用来解释地球上的海洋涡旋，这种涡旋能够持续好几年，以及对恒星及行星形成做出巨大贡献的那些涡旋。他们将于11月25日在美国物理学会流体动力学部年会上介绍他们的这一发现。

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