木星

木星大红斑

木星的表面还会出现一种奇特的现象，那就是木星大红斑。大红斑的艳丽红色令人印象深刻。这是木星表面最大的一个特征。大红斑的结构是怎样的？为什么是红色的？如何能持续这么长的时间？要了解这一系列问题，仅凭地面观测实在是无能为力的。按照科学家雷蒙·哈依德的理论，大红斑是位于其下面的某种像山一类的永久特征所造成的大气扰动。但是根据 先驱者 的探测，发现了木星表面是液体，这就完全排除了木星外层具有固态结构表面的可能性，雷蒙·哈依德的理论也就自然被放弃了。

根据 旅行者1号 发回的照片，可以清晰地看见，大红斑宛如一个以逆时针方向旋转的巨大旋涡，是一团呈深褐色的、激烈上升的气流，其浩翰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。后来，经过科学家们的研究，发现在木星的表面覆盖着厚厚的云层，而大红斑就是耸立于高空、镶嵌在云层中的强大旋风，或是由一团激烈上升的气流所形成的。

大红斑的橙红色一直使人困惑不解。有人认为是大红斑中上升气流形成的云中放电现象。为此，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了云状物，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斑颜色之谜提供了有益的启示。相当一部分天文学家认为，大红斑的颜色可能来自于某种磷化物，似乎是红磷。大红斑的颜色有时显得极为艳丽，有时显得暗淡，只略微带红，有时只有红斑的轮廓。它位于赤道南侧，大约在南纬23°处，早在300年前，也就是17世纪时，卡西尼就通过观察发现了木星大红斑，也有认为是罗勃特·哈勃发现的。这个大红斑长25000千米，跨度12000千米，看上去像个椭圆，大概可以容纳下两个地球。巨大的圆形旋涡超过地球直径的3倍。在大红斑中心部位有个小颗粒，它是大红斑的核，其大小约几百千米。大红斑的气旋是以逆时针方向转动的，而大红斑的核在气旋作逆时针运动中却维持不动。通常情况下，大红斑的寿命都很长，其斑状结构一般会持续几个月或几年、几百年或更长久。另外，木星表面还有一些其他较小的斑点，这些也已被发现了数十年了。这些大红斑的共同特点是在北

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。这有点像地球上的风暴，不过规模要比风暴大得多，持续时间也长得

多。通过红外线的观察，加上对它自转趋势的推导，从观察的资料上显示，大红斑是一个高压区，那里的云层顶端气压比周围其他地区要高出特别多，因此，温度低，特别冷。类似的情况在土星和海王星上也有。至于为什么这类结构能持续那么长的一段时间，目前还不清楚，有人认为木星又密又厚的大气是大红斑长寿的主要原因，但这只是一种猜测，具体原因还有待继续探悉。

木星拥有几十颗卫星，是太阳系中拥有卫星最多的行星。1610年，伽利略对木星进行观测，他观察到了木星的四颗卫星，分别为木卫一、木卫二、木卫三和木卫四，即从靠近木星的一端开始数，依次为：伊奥、欧罗巴、加尼美德、卡利斯托。由于是由物理学家伽利略最早发现的，因此现在通常把它们称作伽利略卫星。伽利略也是第一个发现了木星的这四颗卫星是不以地球为中心运转的人，这个发现成为了赞同哥白尼的日心说的有关行星运动的主要依据。

木星的磁场问题也成为人们探讨的焦点之一。木星是否也具有磁场呢？其磁场会是多大呢？这也是人类需要了解的一个问题。宇宙飞船发回的考察结果表明，木星具有极强的磁场，其表面磁场强度高达3～14高斯，而地球表面的磁场强度只有0.3～0.8高斯，可见它比地球的磁场要强得多。地球的磁场是偶极的，磁轴和自转轴之间有10°8 的倾角，木星的磁场同地球磁场的这个特征一样。但木星的磁极与地球不同，木星的正磁极指的不是北极，而是南极，这和地球刚刚相反。由于木星磁场强，与太阳风相互间产生作用，于是形成了木星磁层。木星磁层的范围比较大而且结构也很复杂。在距离木星140万～700万千米之间的巨大空间都是木星的磁层；而地球的磁层只在距地心7～8千米的范围内。为了避免遭受太阳风的袭击，木星的四个卫星都被木星的磁层所屏蔽了。同时，木星周围还存在着与地球周围一样的范艾伦带的辐射带。1981年初，当 旅行者2号 离开木星磁层飞奔至土星的途中，曾多次受到了木星磁场的影响。由此看来，木星磁尾至少拖长到了6000万千米，几乎已达到土星的轨道上。