謎樣的大紅斑

在台灣時間7/11約中午12:00，朱諾號飛越木星的大紅斑，拍攝下有史以來、距離大紅斑最近的照片。

木星大紅斑

自從17世紀，科學家發現了木星上的大紅斑，就此開啟了無數針對大紅斑的研究，而大紅斑也成為木星最廣為人知的特色之一，但是至今，它的身世仍是個謎。

木星的大氣主要成分為氫和氦，大氣層垂直結構由下而上為對流層、平流層、增溫層、散逸層；大紅斑存在於木星赤道約南緯22゜的對流層，但它的雲頂高度比周圍雲層高出約8 km，是一個穩定、巨大的反氣旋風暴，而其直徑是地球直徑的兩倍。

那麼，反氣旋又是什麼呢？反氣旋是中心氣壓高、周圍氣壓低的高壓系統，氣流自高壓向周圍幅散時，會因為科氏力而產生偏向。以東亞為例，此區天氣多由西伯利亞冷高壓和太平洋高壓的消長來決定，冬天時，西伯利亞冷高壓勢強，反氣旋影響範圍較廣 (圖一、圖二)。

北太平洋西部高壓

冬季的反氣旋

1830開始，科學家開始持續性觀測木星的大紅斑，而最令人費解的是木星的溫度似乎因為大紅斑而上升了！原先科學家根據木星和太陽的距離（越遠得到的輻射能量越少），以及木星的表面積（表面積越大越容易散熱）預測木星的表面溫度約為930 ℃——當然囉，這是在不考慮木星南北極溫度的狀況下，木星南北極因為有極光，帶電粒子和大氣層摩擦產生的熱能會加熱大氣層，使溫度升高。

但是在大紅斑上方的大氣層，觀測得到的溫度卻是1330 ℃，比周圍整整高了幾百度。大紅斑又是怎麼加熱大氣層的呢？

空氣流動時，會和地表接觸、或是和其他氣團相遇，這兩種現象發生時，都會產生熱能。當一團氣體平行地面流動，經過起伏的地表，或是垂直向上流動，與其他氣團相遇時，會產生類似波的形式，形成波峰與波谷（圖四）；平行流動產生的波被稱為Atmospheric gravity waves （圖三），而垂直流動產生的被稱為Acoustic waves。原本氣體分子僅是隨著氣團移動，這個現象卻會使氣體分子產生振盪，與周圍分子摩擦、使溫度升高。