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《流浪地球》里的“大反派”到底多可怕?

这里就是国家地理!

小心哦!宇宙独眼巨人会看到你的!——2014年4月21日,当哈勃太空望远镜正监测木星上的大红斑(Great Red Spot)时,它拍摄到了木卫三投射在木星风暴上的阴影。

供图:美国宇航局/欧洲航天局

(该图片来源于影片剧照)

成也木星,败也木星

木星在影片《流浪地球》中竟成了最大的“反派角色”。现实中的木星是太阳系里质量最大、体积最大的行星,木星同时代言了“壮观”与“神秘”两项属性,有“行星之王”的美誉。《流浪地球》电影中,地球到达了地木“流体洛希极限”(地木距离10.3万公里),在这时候,液体和气体就不再被地球引力束缚,而倾向于逃逸;而岩石还勉强能凭借自身的硬度坚持一会儿。整个地球,险些葬身于这个1300多倍于自身大小的”红眼巨人“腹中。

(该图片来源于影片剧照)

而真实的木星,究竟有多么恐怖?又有多么绚丽呢?

展开的木星表面,

更像一块层次分明的五花肉。

(木星表面展开图)

木星(Jupiter)是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,它的质量为太阳的千分之一,是太阳系中其它七大行星质量总和的2.5倍。木星与土星、天王星、海王星皆属气体行星,因此四者又合称类木行星(木星和土星合称气态巨行星)。

哈勃太空望远镜拍摄到了木星极地炫丽的极光。这种范围极大的极光是木星巨大的磁场及严酷的放射性环境产生的。

供图:NASA, ESA

木星探测器“朱诺号,2011年8月5日升空,于2016年7月5日正式进入木星轨道,就此将展开探寻木星起源的任务。

“朱诺”号环绕木星运行20个月,收集有关该行星核心的数据,描绘其磁场,并测量大气中水和氨的含量。另外,“朱诺”号还会观察木星表面著名的大红斑,一个持续了数百年的风暴,从而揭示其深层的秘密。

探测器的名字“朱诺(Juno)”是罗马神话中天神朱庇特(木星英文Jupiter)的妻子。朱庇特施展法力用云雾遮住自己,但是朱诺却能看透这些云雾,了解朱庇特的真面目,因此探测器取这个名字也是借用其寓意,希望它能解开这颗云遮雾绕的气态巨行星隐藏的秘密。

木星两极照片曝光

在朱诺号首批发回的照片中就有木星北极的景象,照片拍摄于2016年8月27日。起初,木星北极与科学家的预期有所出入。木星北极并没有低纬度地区绵延的特色云层,也没有任何几何形状的风暴(例如土星北极的六角形风暴)。

而在2018年3月,朱诺号航天器发回了最新的木星极地照片(图为木星南极的红外线拼接图),从照片中可以看出,多个风暴围绕一个中心旋涡运动——就在木星的南极,风暴变成了规则的五角形。而在木星的北极,风暴是按照八角形的形状排列的。

木星北极出现一个大气旋,并被8个小气旋整齐环绕。此情此景不由让人联想到“八卦”的形状。无限遐想,难道连木星上也存在这种力场?——

木星风暴让人越看越纠结

2016年8月27日,NASA朱诺号探测器对木星进行了一次抵近飞掠,这张合成影像展现了该时刻前后共计10次的拍摄结果,我们可以清楚的发现朱诺号视角下木星表观尺寸的变化。

供图:NASA

朱诺号项目的首批科研成果以46篇论文的形式发表在《科学》和《地球物理研究通讯》期刊上。更多的数据表明,木星内核体积很可能比预期要大,但却稀薄很多。其原因可能是重金属和岩石缓慢溶解于液态金属氢所致;朱诺号还对木星的大气进行了深入探测,发现木星的气态外层中,氨会由内向外地涌出。或许这种刺激性气体参与制造了木星的天气系统,顺便为木星云层添加了艺术效果。也就是图中所示的超现实主义风格。

由朱诺号探测器拍摄,重点记录了某个白色椭圆气旋南边的漩涡风暴。

供图:NASA

由朱诺号探测器拍摄,本图关注了木星表面极为典型的漩涡风暴系统。

供图:NASA

2017年2月2日,NASA朱诺号探测器掠过木星大气上方时拍摄了这张照片,当时距离图中的漩涡风暴顶部约有1.45万公里。

供图:NASA

木星的大红斑可能不久就会消失

木星上的“大红斑”是太阳系中最著名的天体特征之一,但它可能不会永远存在下去。

供图:NASA, JPL-CALTECH, SWRI, MSSS, BJ?RN J?NSSON

大红斑其实是一个”星系级“的巨型风暴。它的直径曾经是地球直径的几倍,并且深深地嵌入了木星大气层,而且它还把上方的空气加热到比岩浆还热。这块大红斑,至少在19世纪初就能看到它了,有人甚至称在17世纪的时候看到过。保守地计算,大红斑起码也已经存在了200年。

供图:NASA

其它行星上的风暴可能会逗留一阵子,比如风暴多多的海王星也有一个类似的大而明显的风暴:大黑斑。1989年,旅行者2号探测器从海王星附近飞掠时曾看到过它,但1994年哈勃太空望远镜观测时,大黑斑已经消失不见。土星上也曾产生过一个巨大的风暴。这个风暴大到完全覆盖住了整颗土星,然后自己消散了,它存在了差不多一年时间——幸亏地球上的风暴一般都比较短命。

19世纪末,大红斑宽约4万千米。20世纪70年代,当旅行者号探测器飞掠木星时,科学家估测大红斑的宽度仅有约2.3万千米。2014年,哈勃太空望远镜的观测结果表明,大红斑的宽度约为1.65万千米。2017年春季,其宽度仅约1.63万千米。

2000年,卡西尼探测器通往土星的途中经过木星,它捕获了木星南极图的画面。

供图:NASA

虽然不知道大红斑具体还要多久才能彻底消失,但据美国宇航局戈达德太空飞行中心的Amy Simon称:“如果你计算一下大红斑过去缩小的速率,然后推测一下,大红斑将在大约70年后完全消失。”

木星的大红斑是地球大小的3.5倍。这张彩色特写图片来自美国宇航局的旅行者1号航天器,它于1979年飞掠地球。

供图:美国宇航局戈达德太空飞行中心