大白斑,也称为大白椭圆,是土星上的一种大气现象,定期在土星上出现,其大小通常会大到在地球上用望远镜便可看到。大白斑有时会达到数千公里宽,直径可以足以从地球上用小望远镜看见。土星大白斑的出现具有周期性,从地球上的望远镜进行观测时可显著地看到这种较大结构的风暴,并且它具有典型的白色特征。
形成原因
大白斑是一个大气旋。土星10个多小时自转一周,自转速度快得异常,快速的旋转导致土星上的大气环流非常激烈。剧烈的大气活动又导致土星上出现大白斑。在哈勃望远镜的早期勘测中,它拍摄到一个非常奇特的现象:土星表面存在着较大的风暴,从太空角度观测就呈现出像“大白斑”的结构。这是由奇特的旋转云和涡流形成,这张照片是1990年11月9日拍摄的,科学家基于这项发现推测土星“大白斑”是太阳系内最大的大气层结构。经过计算机对模糊图像处理之后,确定土星大白斑长32万公里,宽9600公里。科学家认为这个巨白斑之所以呈现白色是因为它是由氨冰晶体构成。巨大风暴从土星低大气层释放温暖的气体,并穿过形成较长的雾染氨冰厚密上层地幔,当气体在大气层顶部扩张时,新鲜的氨冰晶体将浓缩冷却形成雾气,从而形成从地球上清晰可见的巨大白色区域。现在的理论认为大白斑是巨型的大气上升涌流,或是热力上的不稳定。
周期性
大白斑是土星一种周期性现象,是由于热量不稳定而形成的,以往的大白斑现象非常大,从地球上通过望远镜便能观测到。据悉,土星风暴周期为28.5年,之前曾在1876年、1903年、1933年、1960年和1990年出现过,它与土星环绕太阳的轨道周期相符合。下一次土星风暴于2018年之后出现。大白斑在纬度上会交替的出现,当一次出现在北温带(NTZ)的极限或更高时,随后的一次将被限制在赤道区域(EZ)以下。例如,1960年的大白斑是高纬度的,而1990年的大白斑就在赤道。高纬度大白斑复发的时间间隔比赤道的大白斑略短一些(约27年比约30年),且高纬度的大白斑远不如赤道的大白斑明显。
最新研究
参考资料 1
- 卡西尼探测器最新拍摄到土星壮观大白斑风暴 — www.cnbeta.com
