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太阳系中形形色色的风暴
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Kulvinder Singh Chadha 文 Shea 编译 |
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恶劣的天气会在地球上造成破坏，但它们和太阳系中的其他风暴比起来却犹如清风拂面。 木星的大型风暴  [图片说明]：1979年“旅行者”1号拍摄的木星大红斑。版权：NASA。 谈到风暴，巨行星们自成一派。而拥有太阳系中最大大气的木星，自然是其中的王者。这颗主要由氢气组成的行星直径143,000千米，时刻处于混乱之中。木星的大气极具活动性并且会分层成暗带和亮区，在不同的区域中风会以相反的方向吹动。此外木星还以其大气中的斑、涡旋和涡流而著称。 直径超过2,000千米的涡旋中有90%是反气旋——高气压区。它们被限制在一定的范围之内并呈现为白色的椭圆形斑，其中的风速可以达每小时360千米。木星的大红斑是这些反气旋中最著名的，同时也是太阳系中寿命最长的风暴。它的直径比三个地球还大，平均风速超过了每小时400千米。第一个记录下大红斑的地球人是海因里希·施瓦贝，时间是1831年。不过大红斑真正形成的时间应该在此之前。随着时间的推移，它极有可能吞并了许多较小的风暴。虽然名字叫大红斑，但它的颜色却会经常变化，从棕色到橙红色不等。 天王星的黑色风暴  在天王星看似没有特征的表面之下却隐藏着一些不为人知的秘密。这颗由氢、氦、甲烷和氨构成的巨行星具有一个长2,700千米、宽1,300千米的黑色涡旋。它在天王星春分时出现，当时太阳正直射它的赤道。从2006年起，哈勃空间望远镜就发现了它以及其他的风暴。天王星上的风速从赤道上的每小时400千米到南、北纬60°处每小时720千米不等。 海王星的大黑斑  海王星最突出的特征是大黑斑，这个超音速反气旋约13,000千米长、6,600千米宽。1989年“旅行者”2号探测器第一次发现了它，此外还发现了一个较小的黑斑，被称为“巫师之眼”。大黑斑可以自豪地标榜它拥有着太阳系中最快的风速，它每小时2,400千米的速度是地球上音速的2倍。不过，大黑斑仅仅存在了几年，到1994年便消失了。但随后在海王星的北半球又出现了另一个风暴。 土星的六边形风暴  土星的静谧外表会让人对它的威力产生错觉。它具有太阳系中最猛烈的狂风之一，最高可达时速1,800千米。 从2004年起，卡西尼土星探测器便对位于土星上“风暴巷”地区中的闪电和雷暴进行了观测。2010年3月，天文学在这一区域中观测到了白色的氨冰暴风雪，而且在风暴中还发现了磷化氢——一种来自于土星大气更深层的有毒气体。这说明下方200千米处的物质被翻腾了上来。 此外，土星大气还拥有着太阳系中任何一颗行星都不具有的奇异特征：在土星的北极有一个六边形的涡旋。这个涡旋至少已经存在了几十年，其实际的年龄可能远不止于此。它直径25,000千米，可以容下4个地球。热成像显示，它向下延伸出了100千米。与之形成鲜明对比的是土星的南极，那里有一个不显眼且比周围环境温度更高的涡旋。这是太阳系中同类型风暴中已知唯一的一个。为什么会存在这样的差异，是什么使得北极的涡旋具有六边形？这些仍然是未解的谜题。不过2010年科学家在一个转动的水箱中也制造出了一个六边形的涡旋。 火星的沙暴  地球上撒哈拉沙漠中的沙暴可以吞没一切，不过它们和火星上的沙暴比起来却不值一提，后者经常会席卷整个火星。2007年6月底发生了一次沙暴，到7月中它便覆盖了整个火星。它们会加热火星大气，使得它升温数十度；它们还会吸收阳光，只让极少量的穿透到达火星表面。目前还不知道为什么会发生如此大面积的沙暴，但大气压仅有地球大气1%的火星大气只能托起最小的沙尘颗粒，而火星上的沙尘则小如香烟烟雾。 金星的猛烈涡旋  [图片说明]：“金星快车”拍摄到的金星南极上空的双眼风暴。版权：ESA。 有着高达465℃的表面温度、酸云以及100倍于地球的大气压，金星常常被描述成地球的“魔鬼”胞弟。 金星每243个地球日自转一周，但它上面最快的风绕其一圈却只要4个地球日。这被称为超转动，它至少部分是由于金星的涡旋所造成的。1979年“先驱者”金星探测器发现了金星的北极涡旋，2006年“金星快车”探测器则在它的南极发现了一个双眼涡旋。这两个涡旋在尺度上相近，直径大约2,900千米。不过“金星快车”最近的探测却显示，其南极的涡旋已经消失了。 在金星纬度高于65°的地方风速基本不变，而在低纬度地区风的速度会随着高度在每小时210千米到每小时370千米间变化。 地球上的风暴  [图片说明]：2005年重创美国的卡特里娜飓风。版权：NOAA。 每个拥有大气的行星都会出现风暴。幸运的是，地球上的风暴没有其他行星上的那么极端，不过它们也能造成大规模的破坏。2005年卡特里娜飓风夺走了近2,000人的生命并导致了迄今数额最高的、超过1,000亿美元的损失。但是，它并不是历史上最大的风暴。1979年形成于西北太平洋并于日本登陆的超级台风泰培保持着这一桂冠。它直径2,200千米，风速达每小时260千米。令人吃惊的是，它仅造成了99人死亡。虽然像泰培台风这样的风暴极为罕见，但它们却彰显出地球偶尔也会和其他行星一样不适合生命的居住。 |
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[Sky at Night 2011年2月]
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2001-2017 火流星工作组制作
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