太阳系第三大风暴,比地球还大,最近出现了诡异的变化

在太阳系中,一共有三个风暴特别震撼,其中最著名的就是木星大红斑,其次是土星北极的六边形风暴,还有一个就是海王星的大暗斑。

太阳系第三大风暴

由于海王星距离地球十分遥远,而人类的观测能力也不是一蹴而就的,所以海王星的大暗斑一直没有被发现。直到1989年,NASA的旅行者2号探测器在飞越海王星的时候,第一次发现了大暗斑。
和木星的大红斑类似,最初大暗斑位于海王星的南半球,都是相当于地球澳洲的位置。而且,大暗斑也是一个非常恐怖的风暴,只不过比大红斑小一点,最大时跨度约为13000公里,比地球直径还要大!
和大红斑不同的是,大暗斑并没有那么持久,能够在长达三百多年的时间里一直存在。大暗斑也会消失,但奇怪的是,它又总是会卷土重来,十分神秘。另外,大暗斑并不孤独,海王星上还有其他小的暗斑不断出现。我们知道,海王星是太阳系内拥有最恐怖、最狂野风暴的行星,因此这样的情况也并不意外。

哈勃望远镜眼中的大暗斑

1990年,哈勃太空望远镜发射升空,从此人类获得了新的探测大暗斑的机会。很快,哈勃望远镜就在海王星上发现了4个新的风暴,由于这些风暴(包括旅行者2号发现的2个)比周围颜色深,所以统称为暗斑,而最大的那个则被称为大暗斑。
通常来说,这些暗斑都有着相似的行为:首先在南半球中纬度地区出现,然后用大概两年的时间逐渐向赤道靠近,然后逐渐消失。在过了4-6年的时间后,又会有一组新的暗斑出现,继续上面的过程,如此循环。
2018年的时候,哈勃望远镜观测到了迄今为止人类记录下的第四次大暗斑,这一次它出现在了北半球,并且被命名为NDS-2018。当时这个大暗斑已经出现有一段时间了,跨度大约为11000公里。一切看似都和前几次没有什么区别,但是随着观测的深入,科学家们发现了诡异之处。

“好马也吃回头草”

加州大学伯克利分校的行星科学家Michael Wong描述他们的发现说:“这一次的风暴原本也像预期的行为一样发展,然后,突如其来地,它停止了步伐,开始往回走,这实在是令人震惊。”
今年1月份的时候,哈勃望远镜再次观测了海王星的大暗斑时,它正按照正常的情况向赤道移动。根据以往的情况,在它移动的过程中,能够使其保持稳定的科里奥利效应会一点点减弱,然后风暴消失在海王星的表面,等待下一次风暴的出现。
(图片说明:哈勃太空望远镜拍摄的海王星两个暗斑)
令科学家万万没有想到的是,在1月份大暗斑已经削弱到只有7400公里(4600英里)直径的时候,它的旁边竟然出现了另一个暗斑——小版的大暗斑,其直径也达到了6275公里(3900英里)!二者的尺寸几乎不相上下,在蔚蓝的海王星上就好像是“双龙戏珠”。
随后,在今年8月份,科学家再次把哈勃望远镜对准了海王星。令人惊讶的是,那个小版的大暗斑已经消失,而正常的大暗斑已经继续向北移动了,这是科学家第一次发现大暗斑向两极移动。由于哈勃望远镜的观测任务非常多,不可能随时盯着海王星进行观测,所以科学家也没有看见这期间到底发生了什么。
Wong表示:“这些观测结果令我们非常兴奋,这个较小的暗斑结构有可能是大暗斑削弱过程中分裂出的一部分,而这个过程是我们此前从没有观测过的。我们已经看到了其他的一些暗斑在一点点黯淡、消失,但是即使是利用计算机模拟过程来预测,也没有见到过其中任何的碎片。”

黑暗旋涡中的秘密

目前来说,对海王星大暗斑的完整发展过程,我们还没有一个全部的记录过程,而这些小型暗斑的出现和消失或许可以给科学家们提供一些线索。
首先,这个小版的大暗斑出现在NDS-2018靠近海王星赤道的那一侧。而根据计算机模拟的过程显示,恰恰是海王星的这个位置最有可能出现干扰大暗斑的情况。
其次,小版的大暗斑的出现本就是一个隐藏的线索,Wong介绍说:“刚看到那个比较小的暗斑时,我还以为是大暗斑被破坏了。我没有想到,那竟然是一个正在形成的旋涡,因为它离赤道越来越远。它就位于这个不稳定的位置上,但我们找不到二者之间的关系,这成为了一个巨大的谜题。也就是在一月份的时候,暗斑旋涡也停下了移动的脚步,重新开始向北移动。也许是通过甩掉那个碎片,阻止了它向赤道移动的步伐。”
目前来说,对于海王星表面的大暗斑风暴,科学家的了解还非常有限。这些风暴的内部相对更加空旷,这和木星以及土星表面的气旋有着比较明显的区别。
科学家探测到的大暗斑附近云层都是白色且十分稀松的,据推测这可能是从低层大气上升过程中冷冻成冰晶的甲烷。而在NDS-2018改变移动方向的时候,这种白色的云层也神秘消失了,这也给科学家带来了新的谜题。
不管怎么说,这些暗斑都蕴藏着海王星表面的大气动力学秘密,隐藏着许多关于海王星风暴演变过程的信息,值得科学家们深入地去探索。研究人员仍然在现有的数据中仔细搜索,试图找到更多较小的暗斑所隐藏的信息,来破解这些谜题。遗憾的是,哈勃太空望远镜有着大量的任务,只能在下一次再抽出时间来对海王星进行观测。
显然,如果能够发射探测器对海王星进行近距离观测是最好的选择,NASA目前也的确在考虑21世纪第3个十年中进行这样的尝试,不过一切都还在讨论中。和探测火星一样,海王星探测也有窗口期,而且周期更长。因此,如果NASA真的想要探索这颗遥远的冰巨星,那就要尽早做决定,因为留给我们的时间,的确是不多了。
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