1665年，在與木星大紅斑同緯度的木星表面，意大利天文學家卡西尼發(fā)現(xiàn)了一個大大的橢圓形暗色斑，他稱其為“永恒斑”。他與當時的其他天文學家持續(xù)觀測永恒斑，但到了1713年，他們再也追蹤不到它。直到1831年之后，科學家才再次在永恒斑所在緯度發(fā)現(xiàn)了一個清晰的橢圓斑，這便是今天所知的木星大紅斑。

由于對木星表面斑塊的觀測并非連續(xù)，因此長期以來，科學界對木星大紅斑是否就是卡西尼當年發(fā)現(xiàn)的永恒斑一直有爭議。而在近期的一項研究中，科學家使用年代從 17世紀中期開始的觀測資料，分析永恒斑的大小、結(jié)構(gòu)和位置改變。

科學家還發(fā)現(xiàn)，木星大紅斑的長軸長度在1879年為3.9萬千米，而目前只有1.4萬千米，并且它還變得更圓了。通過對永恒斑和木星大紅斑的大小和運動情況的測量，科學家認為，永恒斑并不是木星大紅斑，而且永恒斑很可能已在 18世紀中期到19世紀之間就消失了。

木星大紅斑

木星大紅斑是一個巨大的大氣渦旋，其直徑與地球直徑基本相等。木星大紅斑也是太陽系中已知最大的行星渦旋，其外圍風速為450千米/小時。木星大紅斑呈明顯的紅色，是因為木星大氣層中各種化合物。與木星大紅斑相比，木星其他區(qū)域都黯然失色。幾百年來，科學家對木星大紅斑非常感興趣，部分原因是它足夠大，哪怕用小型望遠鏡也能觀測它。

木星大紅斑是怎樣形成的？

自20世紀70年代以來，多艘空間飛行器探索了木星大紅斑這一氣象學現(xiàn)象。最近，木星飛行器的觀測表明，木星大紅斑其實很淺。

木星大紅斑是一個巨大的渦旋。為了探索這個渦旋的形成，科學家最近運用超級計算機，對有關(guān)木星大氣層淺渦旋行為的三個模型進行模擬。第一個模型是，木星大紅斑可能形成于一場巨大的超級風暴，這樣的風暴在土星上也曾被觀測到。第二個模型是，木星大紅斑可能形成于由風切變產(chǎn)生的多個較小渦旋的合并，風切變源自平行運動、但方向相反的強風流。第三個模型是，木星大紅斑可能形成于一種風的不穩(wěn)定性，這種不穩(wěn)定會產(chǎn)生一個拉長的大氣囊，而木星大紅斑很像是這樣的氣囊。

模擬結(jié)果表明，雖然在前兩個模型中會形成一個像木星大紅斑那樣的反氣旋，但這些反氣旋與木星大紅斑在形狀和動力學特征方面明顯不同。而氣囊模型所產(chǎn)生的“原大紅斑”會隨著時間推移而變小，這與木星大紅斑的變化情況非常吻合。

未來的探索將查明木星大紅斑逐漸變小、變穩(wěn)定背后的物理學機制，還將預(yù)測木星大紅斑在達到一定的規(guī)模限制后，是否會像永恒斑那樣可能會分解、消失，或者木星大紅斑是否會長期穩(wěn)定。