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木星大黑斑之谜（第1页）

木星大黑斑之谜

一个多世纪以来，木星中部的大红斑一直被认为是木星上面积最大的特征区域，如今，大红斑将不再独自称雄，人们在木星北极又发现了大黑斑。

美国喷气推进实验室的研究人员在1997年就已经注意到了木星大黑斑。当时，在一张由哈勃空间望远镜拍摄到的木星紫外线照片上，他们就注意到了一块黑云。

2000年“卡西尼”号太空探测器经过木星北极上空。起初，“卡西尼”拍摄到的也只是通常的北极云，没有什么特殊的东西。然后，黑斑浮现出来了。在几个星期之内，“卡西尼”号太空探测器的紫外线照相机观测到黑斑在不断地扩大，达到和大红斑一样的大小。它盘旋着，变化着形状，逐渐变暗，直到“卡西尼”远离木星。

短暂的大黑斑说明了为什么哈勃空间望远镜只观浏到一次。如果“卡西尼”早到或者迟到两个月，也许就什么也看不到了。这次“卡西尼”获得了整整11个星期的观测资料，从中可以得出一些结论：大黑斑与大红斑完全不一样。大红斑的根基很深，是一个高压暴系统。其根源远在表面云顶之下的对流层。而大黑斑看起来则很浅，只限于发生在上面的同温层。由此，科学家推论，大黑斑可能只是木星北极光的一种副产品。

一木星的北极光和地球的北极光原理一样，当有电子或离子雨落到极区的时候，就会使被它们击中的大气发出辉光。只是木星的北极光强度要比地球上的强千百倍。而且，在地球上，极光常常是由太阳风粒子激发的。太阳风当然也可以在木星激发极光，但其实木星本身就会使北极光非常活跃。

在“卡西尼”拍摄到的彩色图中，木星只是中央的小黑点。在太阳系中，木星磁层可算得上最大，甚至比太阳本身还要大。木星的磁场容纳了大量带电粒子，这些带电粒子多来自火山爆发。木星的大卫星木卫一上面就有很多活火山。火山喷发的热气体中有很多带电的硫离子和氧离子，它们充斥了木星的磁层。当木星本身和它的磁场以11小时的周期自转的时候，就会使这些带电粒子向极区加速。因此木星上的极光总是活跃的。

那么，现在的大黑斑又是怎么回事呢?

研究人员认为，撞击木星大气的高能带电粒子不仅会激发极光，还会击碎大气中的甲烷。木星上的甲烷比地球上要多得多。碎裂了的甲烷会与大气中的氢结合而形成乙炔。乙炔又会与大气中的碳氢化合物分子结合，产生更复杂的分子。最后，这些分子会浓聚成黑色的小滴。大黑斑也就是由这些飘浮在同温层顶上的、富含碳和氢的黑色小滴形成的薄雾。这样一层薄雾在紫外线照片中会变得明显，因为碳和氢的黑色小滴会强烈地吸收紫外线辐射。

木星上的大黑斑可以告诉我们更多关于我们地球上的东西。黑斑是由极区旋涡——绕木星北极旋转的喷流——俘获的。旋涡中快速运动的风就像一堵坚实的气体墙，挡住了黑斑，使它保持在高纬度。在我们地球的极区事实上也环绕着类似的旋涡。地球的北极涡流多多少少被北极地区崎岖不平的陆地搞乱了。但是在南极的涡流就发展得比较好。它在限制南极的臭氧空洞方面看来起到了关键作用，这就像木星上北极涡流限制了大黑斑一样。

2000年底，当“卡西尼”飞越木星上空的时候，看到了增强的大黑斑，为什么却没有同时观测到强的北极光活动呢?这依然是一个谜。