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[木星的大氣]
木星的大氣組成中,按分子數量來看,81%是氫氣,18%是氦氣,按質量則分別是75%和24%。只有約1%左右的其他氣體,其中包括甲烷、水蒸氣、氨氣等。這與太陽系的前身-原始太陽星雲的組成相近,但木星中較重元素的比例卻比原始太陽星雲多數倍。同為氣體行星的土星也是類似的組成,但天王星及海王星中的氫和氦就少得多。
由於木星快速的自轉,木星的大氣顯得非常地「焦躁不安」。木星的大氣其實是一個複雜多變的天氣系統,木星雲層的圖案每時每刻都在變化。我們在木星表面可以看到大大小小的風暴,其中最著名的風暴是「大紅斑」。這是一個朝著逆時針方向旋轉的古老風暴,它早在300多年前就被人類發現了,一般認為是17世紀的卡西尼或羅伯特·胡克發現的,也就是說,這個巨大的風暴已經在木星大氣層中存在了幾百年。大紅斑有三個地球那麼大,其外圍的雲系每四到六天即運動一周,風暴中央的雲系運動速度稍慢且方向不定。因而雲帶之間常形成小風暴,並合併成為較大型風暴;2000年,天文學家透過哈伯望遠鏡發現大紅斑以南形成一個 小白斑,至2006年初開始跟大紅斑相同之顏色,目前已有大紅斑的一半大小,在木星自轉中隨大紅斑之後。兩紅斑每兩年擦身而過一次。2006年7月兩紅斑擦身而過;但沒有正面衝突,使得大紅斑「吃掉」小紅斑。有科學家預計未來將有可能發生兩紅斑合併的狀況。
由於木星的大氣運動劇烈,致使木星上也有與地球上類似的高空閃電。
[木星大氣層]
木星大氣層是太陽系內最大的行星大氣層 ,主要由和太陽的比例大致相同的氫分子和氦構成,其他的化學成分,包括甲烷、氨、硫化氫和水只有很少的數量。水被認為存在於大氣層的深處,所以被觀測到的數值偏低。氧、氮、硫和惰性氣體的豐度大約是太陽的三倍[1]。
木星的大氣層缺乏一個很明顯的低層界限,並且逐漸轉變成為行星內部的流體[2]。從最低處到最高處,大氣的層次為對流層、平流層、增溫層和散逸層,各層有各自的溫度梯度特徵[3]。最底層的對流層有複雜的雲霧組成的系統,並且呈現朦朧狀,包括數層的氨、硫化氫氨和水[4]。上層的氨雲是可見的木星表面,組織成12道平行於赤道的帶狀雲,並且被稱為噴射氣流的強大帶狀氣流(風)分隔著。這些交替的雲氣有著不同顏色:暗的雲氣稱為帶(belt),而亮的雲氣稱為區(zone)。區的溫度比帶低,是上升的氣流,而帶是下降的氣體。較淺顏色的區被認為是由氨冰形成的,但形成顏色較深的帶的物質則尚未確知。這些帶狀結構和噴流的起源也還未被瞭解,不過已存在兩種解釋的模型。淺灘模型(shallow model) 認為它們是覆蓋在穩定的內部結構上的表面現象。深層模型(deep model)認為帶和噴流是被組織成一定數量的圓柱體,是深入至深層木星地函的氫分子循環顯示在木星的表面。
木星的大氣層顯示廣泛的活動現象,包括不穩定的帶狀物、旋渦(氣旋和反氣旋)、風暴和閃電。旋渦自身會呈現巨大的紅色、白色或棕色的斑點(長圓形),最大的兩個斑點是大紅斑(GRS)和也是紅色的BA橢圓。這兩個和許多其他的大斑點都是反氣旋,較小的反氣旋傾向於白色,旋渦被認為深度不會超過數百公里,相對來說是較淺的結構。位於南半球的大紅斑,是太陽系中已知最大的旋渦,它可以容下數個地球,並且已經至少存在了300年。BA橢圓在大紅斑的南邊,大小是大紅斑的三分之一,是在2000年由3個白色的橢圓合併形成的紅斑。
木星有威力強大、經常伴著閃電的風暴。風暴是潮濕的大氣對流造成水的蒸發和結露造成的結果。他們是強大上升氣流的啟動源,形成明亮和濃厚的雲層。風暴主要形成在帶的區域。木星上有少數的閃電遠比地球的更具威力,但是平均的活動水準只是可以和地球上的不相上下。
圖片參考:
http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Jupiter_Belt_System.JPG