073 木星“大红斑”为什么长久不息？

木星“大红斑”是木星上最大的风暴气旋，长约25000千米，上下跨度12000千米，每6个地球日按逆时针方向旋转一周，经常卷起高达8千米的云塔。自从17世纪天文学家首次观测到此风暴，“大红斑”至少已存在了200～350年。它已经改变了颜色和形状，但却从来没有完全消失过。

该组照片分别记录了1995、2009和2014年木星“大红斑”的面积

哈佛大学和加州大学伯克利分校的科学家在研究木星的“大红斑”长久不息之谜后认为，可以将其理解为不寻常运动的气旋，其中气流的垂直运动是“大红斑”无法消失的一个重要原因。

木星“大红斑”直径巨大，其形状可发生一些变化。“大红斑”可以一直持续并长达数百年之久，必然有另一种补充能量的机制，使得这个超级气旋可以继续维持下去，否则根据现有的流体动力学理论，它应该在几个世纪前就逐渐消失。

从地球上的台风或飓风形成理论上看，超级气旋维持需要能量介入，移动过程、风以及辐射热量都会降低系统能量。木星大气中的垂直流可吸引热气体从“大红斑”的上方对其注入能量，冷气体则从中下方进入风暴中心区域。

流体动力学教授菲利普·马库斯使用了计算机模型对垂直流和涡流进行了研究。在过去的调查中，科学家忽视了垂直流的作用，因为那时他们认为这并不是主要因素，或者他们使用了更加简单的方程，所以没有发现“大红斑”的能量补充之谜。有一些科学家认为“大红斑”是通过一些小的气旋来补充系统能量的，但计算机模型表明，这些能量还不足以维持它的存在。