科学家想要破解木星北极“八卦图”，却发现一个更不可思议的谜

科学家找不到木星两极多边形风暴群的能量来源。

木星北极八边形 风暴群红外照片。Nature

木星北极八边形 风暴群伪彩照片。NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS

来自美国、意大利和法国的一些科学家，近日试图使用“浅水模型”来解释朱诺探测器在木星南北两极拍到的奇特多边形风暴阵列。结果发现，虽然“浅水模型”能够部分解释这些风暴长时间存在的原因，但是又牵扯出了一个更大的谜团。

2016年美国的“朱诺”探测器进入环木星轨道。和一般的探测器不同，“朱诺”进入的是一条极轨，也就是沿着与木星赤道垂直的方向环绕木星运行，这样它就能看到木星的南极和北极。

而随着一张张照片传来，科学家被眼前的景象惊呆了。木星的南极和北极，各有一个由多个风暴排列而成的多边形。南极是一个五边形；而北极是一个八边形，像极了中国传统文化里的“八卦图”。

随着时间的推移，人们还发现这两个多边形非常稳定。构成它们的风暴直到今天依然存在，连外形也没有什么大的变化。

这是一个匪夷所思的现象，因为根据地球经验，风暴是不稳定的，只能维持较短的时间，最终都会消散。但是这些远在木星上的极地风暴却稳定得相当诡异。

通过分析“朱诺”拍摄的木星南北极照片，我们可以发现这样一些特点：这两个多边形各有一个中心风暴，且这个中心风暴刚好位于木星南北两极极点的正上方。而所有相邻的外围风暴之间，以及所有外围风暴与中心风暴之间，基本上都是等距关系。还有人认为外围风暴作为一个整体，会围绕中心风暴旋转，但这一点有待进一步观察和证实。

新研究试图解释的，是这些构成多边形的风暴为什么能够长时间存在，以及它们是如何在不改变形态和相对位置的前提下做到这一点的。研究人员从风速和风向入手，在所有可用数据的基础上，建立了一个“浅水模型”。根据这个模型，研究人员推断在这些风暴的周围，可能存在一个“反气旋环”，环中的风向与风暴的旋转方向相反。这使得风暴能够长久地保持稳定。

但与此同时，一个更大的谜团又浮出水面。研究人员发现，他们在这些风暴附近找不到对流的迹象。对流是风暴的热量来源。没有对流，风暴难以为继。所以又是什么在为这些风暴补充能量呢？

木星南极五边形风暴群红外照片。NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM

参考
Vorticity and pergence at scales down to 200 km within and around the polar cyclones of Jupiter
https://dx.doi.org/10.1038/s41550-022-01774-0