木星大黑斑之谜

北极光原理一样，当有电子或离子雨落到极区的时候，就会使被它们击中的大气发出辉光。只是木星的北极光强度要比地球上的强千百倍。而且，在地球上，极光常常是由太阳风粒子激发的。太阳风当然也可以在木星激发极光，但其实木星本身就会使北极光非常活跃。

　　在“卡西尼”拍摄到的彩色图中，木星只是中央的小黑点。在太阳系中，木星磁层可算得上最大，甚至比太阳本身还要大。木星的磁场容纳了大量带电粒子，这些带电粒子多来自火山爆发。木星的大卫星木卫一上面就有很多活火山。火山喷发的热气体中有很多电离子的硫和氧，它们充斥了木星的磁层。当木星本身和它的磁场以１１小时的周期自转的时候，就会使这些带电粒子向极区加速。因此木星上的极光总是活跃的。

　　那么，现在的大黑斑又是怎么回事呢？威斯特认为，撞击木星大气的高能带电粒子不仅会激发极光，还会击碎大气中的甲烷。木星上的甲烷比地球上要多得多。碎裂了的甲烷会与大气中的氢结合而形成乙炔。乙炔又会与大气中的碳氢化合物分子结合，产生更复杂的分子。最后，这些分子会浓聚成黑色的小滴。大黑斑也就是由这些漂浮在同温层顶上的、富含碳和氢的黑色小滴形成的薄雾。这样一层薄雾在紫外线照片中会变得明显，因为碳和氢的黑色小滴会强烈地吸收紫外线辐射。然而在可见光段。用我们的肉眼却看不到大黑斑。

　　这样的解释似乎还算圆满。但是为什么在２０００年底，当“卡西尼”飞越木星上空的时候，看到了增强的大黑斑，却没有同时观测到强的北极光活动呢？这依然是一个谜。

　　不过，木星上的大黑斑依旧可以告诉我们更多关于我们地球上的东西。黑斑是由极区旋涡——绕木星北极旋转的喷流——俘获的。旋涡中快速运动的风就像一堵坚实的气体墙，挡住了黑斑，使它保持在高纬度。在我们地球的极区事实上也环绕着类似的旋涡。地球的北极涡流多多少少被北极地区崎岖不平的陆地搞乱了。但是在南极的涡流就发展得比较好。它在限制南极的臭氧空洞方面看来起到了关键作用，这就像木星上北极涡流限制了大黑斑一样。

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