大红斑为什么会缩小？可能因为它饿了。

2021年哈勃拍摄的木星以及木星大红斑和木星上的诸多小风暴。NASA / ESA / STScI

木星上的大红斑，太阳系最大的风暴，近年来一直在缩小，而人们一直都不知道为什么。现在，一些科学家认为他们找到了一种可能性——大红斑饿了。

大红斑的观测报告最早见于17世纪中叶，而持续的观测始于19世纪晚期。（最近有学者认为17世纪人们看到的可能并不是今天的大红斑）之后的科学家便开始监视它的变化。在此过程中，人们对大红斑的认识逐渐深入。

大红斑是一个高压系统，宽度约有1.6万千米。它是一个沿逆时针方向旋转的反气旋，自转速度超过每小时321千米。风暴云的厚度从氨云顶部算起大约有250千米。

朱诺探测器拍摄的大红斑特写。NASA / Kevin Gill

从上个世纪开始，科学家就发现大红斑在缩小，因此这是一个持续了多年的谜。而最近耶鲁大学的Caleb Keaveney等人认为，大红斑之所以会缩小，是因为它本身是依赖不断吞并小风暴长大的，而现在，木星上的小风暴越来越少了。

研究人员使用了一个专门研究行星大气层的模型，来模拟和研究不同的小风暴对大红斑的影响。

在与一个没有小风暴的对照组进行比较之后，研究人员发现吞并小风暴似乎能够增加大红斑的强度，并使之变得越来越大。

在这种情况下，木星上的小风暴数量能够影响大红斑的大小。也就是说，如果木星大气层中小风暴的数量很多，那么大红斑就会显得较大；如果小风暴数量小，外包美工那么大红斑就会缩小。在模型中，如果强制大红斑不与这些小气旋相互影响，那么它会在2.6个地球年内缩小。

大红斑并不是太阳系唯一能够长期存在的高压系统。事实上地球也拥有类似的系统，比如所谓的“热穹顶”。热穹顶现象会带来夏季高温。它们都倾向于长期存在，且都与较小的瞬态天气系统，比如高压涡流和反气旋的相互作用有关。

鉴于大红斑是一个反气旋，那么有理由相信，在木星上也会存在与地球相似的大气结构。相邻的天气系统能够使得热穹顶在地球上得以维持和增强，因此在木星上，类似的相互作用可能是大红斑得以维持的原因。

大红斑不但面积在缩小，其颜色也在变化。它已经从原来的橙红色，变成了粉橙色。大红斑的颜色来自一种复杂的化学反应。那里有一种名叫氢硫化铵的化合物，以及有机物乙炔。它们在太阳辐射下会生成一种名叫托林的物质，而托林是淡红色的。

研究人员注意到，每当大红斑与其所在的南赤道带发生了某种复杂的相互影响，它就会几近消失。每当南赤道带显得明亮且颜色偏白，大红斑的颜色就会加深；而每当南赤道带颜色偏深，大红斑的颜色就会变淡。南赤道带还曾完全消失了几次，没人知道究竟为什么会这样。而这可能是解开木星大气之谜的关键之一。

哈勃太空望远镜相隔11个月拍摄的木星照片，在右图中，南赤道带已经完全消失。NASA / ESA

参考

A new explanation for Jupiter’s great, shrinking ‘Spot’

https://news.yale.edu/2024/07/18/new-explanation-jupiters-great-shrinking-spot

Effect of transient vortex interactions on the size and strength of Jupiter’s Great Red Spot