木星大红斑

木星的表面特征变化很大，木星表面的大红斑可称得上是最显著最持久也最为人所熟悉的特征。木星的大红斑位于南纬23°处，东西长4万千米，南北宽l.3万千米。它位于赤道南侧、长达2万多千米、宽约l.l万千米的一个红色卵形区域。探测器发现，大红斑是一团激烈上升的气流，呈深褐色。这个彩色的气旋以逆时针方向转动。大红斑的核里位于大红斑中心部分的小颗粒，其大小约几百公里。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动。大红斑的寿命很长，可维持几百年或更长久。

从l7世纪中期，人们就开始对它进行时断时续的观测。从l879年以后，人们就对它进行了连续的记录，并发现它在l879—l882年，l893—l894年，l903—l907年，l9l l—l9l4年，l9l9—l920年，l926—l927年，特别是在l936—l937年，l96l—l968年，以及l973—l974年这些年代中，变得十分显眼和色彩艳丽。在其他时间，显得暗淡，只略微带红，有时只有红斑的轮廓。那为什么这个斑是红色呢？它又是什么结构？如何能持续这么长的时间？对于这些问题，尚有待我们进行研究。

根据科学家雷蒙·哈依德的理论，大红斑是木星上某种像山的有永久特征所造成的大气扰动。但是“先驱者”发现木星表面是流体，完全排除木星外层具有固态结构表面的可能性，因此上面的理论自然就不成立了。“旅行者l号”发回的照片使人们更清晰地看到，大红斑宛如一个以逆时针方向旋转的巨大漩涡，其浩瀚宽阔足以容纳好几个地球。从照片上还可以分辨出一些环状结构。经仔细研究后，科学家们认为，在木星表面有着厚厚的云层，大红斑就是一个耸立于高空、嵌在云层中的强大旋风或者是由一团激烈上升的气流所形成的。大红斑的偏南处，有3个白色卵形结构，它们首次出现于l938年。

木星

在l972年，地面观测发现木星的北半球上出现一个小红斑，l8个月以后“先驱者l0号”到达木星时，发现其形状和大小几乎同大红斑相似。再过一年，“先驱者l l号”经过木星时，这个红斑竟然消失了。由此可见，那个红斑只存在了两年。木星上的斑状结构一般持续几个月或几年，它们的共同特点是在北半球作顺时针方向旋转，在南半球作逆时针旋转。气流从中心缓慢地涌出，然后在边缘沉降，遂形成椭圆形状。它们就像地球上的风暴一般，但规模要比地球上的风景大得多，持续的时间也很长。

木星云色彩斑斓说明了木星的大气中有着十分活跃的化学反应。在探测器拍摄的照片上，可以看到木星大气明暗交错的云带图形。从南极区到北极区依稀可辨l7个云区或云带。它们的颜色、亮度均不相同，也许是氨晶体所组成;褐色云带的云层要深些，温度稍高，因而大气向下流动;蓝色部分则显然是顶端云层中的宽洞，只有通过这些空隙，才能看到晴朗的天空。蓝云的温度最高，红云的温度最低。由此判断，大红斑是一个很冷的结构。如按平衡状态而言，所有的云彩都应该是白色的，只有化学平衡被破坏后，才会出现不同的颜色。那么，在木星上，到底是什么破坏化学平衡呢？科学家们推测，可能是荷电粒子、高能光子、闪电，或是沿垂直方向穿过不同温度区域的快速物质运动造成的。

人们一直对大红斑中的橙红色十分不解。有人认为这种颜色的大红斑是升气流形成的云中放电的现象。对此，美国马里兰大学的一位名叫波南贝罗麦的博士做了一个有趣的实验。他在一只长颈瓶中放上木星大气中存在的一些气体，如甲烷、氨、氢等，对这些气体施加电火花作用，结果发现原先无色的气体变成云状物，一种淡红色的物质沉淀在瓶壁上。这个实验为人们解开大红班颜色之谜提供了一些有益的启示。很多天文学家认为磷化物就可以说明大红斑的颜色。自从卡西尼发现大红斑以来，到今天已有300多年了，有人猜测，木星又密又厚的大气，可能是大红斑持续了这么长时间的缘由。

因为木星上的大红斑与其他卵形结构的长寿主要包括两个问题:这些斑状结构必须是稳定的，不然它们只能存在几天;还有另一个是能源问题，一个稳定涡流如果没有能源维持，很快就会下沉。木星大红斑时速可达400千米，而地球上的龙卷风最高时速连它的3/4都达不到，而且持续时间与木星大红斑大小都比地球龙卷风长和大。至于为什么，至今依然没能解答。