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2017-07-14 史上最清晰!朱諾號傳回木星大紅斑影像

 
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  美國航太總署(NASA)的朱諾號(Juno)太空船在 2017 年 7 月 10 日飛越太陽系最大風暴──木星大紅斑上空,傳回史上最清晰的大紅斑最新影像!這張影像是由朱諾號上的朱諾號相機(JunoCam)所拍攝。

  朱諾號相機是一台可見光彩色相機,就像朱諾號的眼睛,捕捉木星兩極和雲頂的影像,它的寬廣視野能幫助其他儀器運作。朱諾號相機的主要目的是讓大眾也能參與這項令人興奮的太空計畫,它所拍攝的影像也對科學團隊相當有幫助,但不算是這個任務的科學儀器。朱諾號相機將在前 7 次繞木星的軌道後,就因強大的輻射造成無法修復的傷害。

  公民科學家和天文愛好者可造訪朱諾號網站,下載朱諾號相機拍攝的原始影像,並進行影像處理,將能得到比原始影像更清晰的細節。你可以在這個網站看到這些公民科學家處理過的影像及原始影像。


  朱諾號在台灣時間 2017 年 7 月 11 日早上 9 點 55 分抵達近木點(軌道上最接近木星中心的點),此時朱諾號距離木星雲頂約 3,500 公里(2,200 英里),11 分 33 秒後飛越木星最明顯特徵──大紅斑上空,當時距離大紅斑的雲頂上方約 9,000 公里(約 5,600 英里)。

  朱諾號是在台北時間 2011 年 8 月 6 日凌晨 0 點 25 分,在佛羅里達州的卡納維爾角(Cape Canaveral)空軍基地,利用擎天神 5 號火箭(Atlas V)發射升空,配備 3 塊約 8.9 公尺長的太陽能板,是 NASA 所有深空任務中最大的,也是目前人類用太陽能航行最遠的太空探測器。
朱諾號下一次飛掠木星的時間將在 2017 年 9 月 1 日。

太陽系最大風暴──木星大紅斑

  大紅斑(Great Red Spot,GRS)是木星表面著名的眼睛狀特徵,是太陽系最大的風暴系統。自 1830 年代首度有歷史紀錄以來就一直存在,科學家推測這個風暴已經持續 350 年以上。在天氣晴朗且大氣寧靜的狀況下,利用口徑 8 公分以上的業餘望遠鏡就可觀賞到。科學家最近發現大紅斑正在縮小,而且縮減速率明顯較之前增加許多,目前更是大紅斑自 1831 年有正式紀錄後以來最小之時。根據 2017 年 4 月 3 日的最新觀測,目前大紅斑的直徑約 1 萬 6350 公里,約有地球直徑的 1.3 倍寬。

  1800 年代測得的直徑約 4 萬 1,000 公里(長軸方向,約相當於 3 倍地球直徑)。1930 年代的科學家就開始注意到大紅斑似乎在縮小中;1979~1980 年航海家 1 號和 2 號太空船飛掠木星時,拍攝影像中的大紅斑直徑約 2 萬 3,335 公里(約 1.7 倍地球直徑)。哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)1995 年、2009 年和 2014 年影像測量到的結果分別為約 2 萬 950 公里(約 1.6 倍地球直徑)、1 萬 7,900 公里(約 1.3 倍地球直徑)和 1 萬 6,500 公里(約 1.2 倍地球直徑)。

 
  此外,業餘天文愛好者從 2012 年開始,也發現大紅斑的「腰圍」縮減速度較之前明顯增加,縮減速率達每年 930 公里左右,比台灣本島南北長度的 2 倍多還大,而且形狀也從橢圓形逐漸變圓。
科學家還不確定這樣改變的真實原因,但推測有可能是有些比較小的渦流(eddies)匯入大紅斑的過程中,造成大紅斑的內在動力學(internal dynamics)和能量被突然改變所致。這項理論還需要繼續證實。

  位在木星南半球的大紅斑其實相當於地球上的大型風暴,且是太陽系中最大的風暴系統;它以時速達數百公里的高速逆時針方向旋轉,自轉一周約需 6 天地球日,以大氣科學的專業術語來說,是個反氣旋風暴(anticyclonic storm)。外觀呈現橢圓形,顏色呈現淡黃、橘與白色。歷史上有大紅斑正式發現紀錄的是 1831 年的德國天文學家史瓦貝(Samuel Heinrich Schwabe),他以手繪方式記錄下大紅斑的狀態。不過有天文學史專家認為 1665~1713 年間,義大利天文學家卡西尼(Giovanni Domenico Cassini )木星觀測紀錄中曾提及有個「固定常在的斑點」,應該指的就是大紅斑;若果為真,那麼這是大紅斑最早的文字紀錄。

資料來源:https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-juno-spacecraft-spots-jupiter-s-great-red-spot, 胡佳伶編譯

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