天文學家揭露木星大紅斑這麼紅的原因

木星大紅斑
木星大紅斑獨特顏色一直是個謎。如今研究人員對於它如何變得這麼紅有了一定了解,紅色是由於雲蓋含有豐富的氨,加上持續千百萬年的強烈太陽輻射形成。

氨形成了木星大氣的頂層。下面則是由在地球溫度下會分解但在木星上保持穩定由硫化銨化合物構成的雲層。最低的雲層是水。所有三種氣體形成了白色雲層。

來自美國北亞利桑那大學的馬克·利那(Mark Loeffler)懷疑,來自太空的高能輻射使雲層中的分子分裂,碎片則結合在一起形成人眼看上去是紅色的複雜化合物。

利那發現,用高能質子輻射硫化銨會產生帶顏色的粒斑。當樣品被放在-113℃(比木星最頂端雲層稍涼)時,它們看上去是綠色的;當被冷卻到-223℃(比雲層冷)時,它們是紅色的。

利那指出,當粒斑被與來自大紅斑的光譜做對比時,一些可見光波長同其低輻射試驗相匹配。他據此懷疑,樣品中的綠色可能來自實驗室產生的硫原子團。

來自加州噴氣推進實驗室的羅拔·卡爾遜(Robert Carlson)表示,一種更好的混合原料是氨和碳氫乙炔。去年,卡爾遜報告稱,用紫外線輻射這種混合物會產生同紅斑光譜更加匹配的紅色物質。當同白色雲層混合在一起時,它和木星表面看見的紅色陰影相匹配。

和乙炔相比,硫是木星大氣中更加常見的成分。不過卡爾遜認為,碳氫化合物集中在正確的區域,從而令這顆行星標誌性的地方變紅。當太陽光線將上層大氣中的甲烷分子分裂時,乙炔便會形成。隨後,乙炔向下流進氨雲。在那裡,太陽紫外線會觸發進一步反應,從而產生紅色的化合物。

【圖:美國太空總署;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】

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