远看是木星“脸上的红斑”，近看是太阳系中最大的反气旋风暴

原文标题：《远看是木星“脸上的红斑”，近看是宇宙中最大的风暴》

木星是太阳系行星中的巨无霸，其直径是地球直径的 11 倍。换句话说，如果把木星当成一个容器，里面能装下 1300 多个地球。此外，木星的质量是太阳系其他行星质量总和的 2.5 倍，其中包含着 75% 的氢、24% 的氦和 1% 的其他元素。

木星是天空中第四明亮的天体，仅仅逊于太阳、月球和金星。木星是一个气态行星，没有固体的表面。它大概花 12 年能绕太阳转上一周。因此中国古代把木星称为“岁星”，并以此为基础创造了十二生肖的概念。而木星上有一个最壮丽的景观，那就是整个太阳系中最大的风暴：大红斑。

最早发现大红斑的人，是英国著名物理学家罗伯特・胡克。

1635 年，胡克出生在英格兰的怀特岛。很像牛顿，他也有一个充满苦难的童年。由于身材矮小，以及先天性驼背，胡克在小学没少受坏孩子的霸凌。13 岁那年，他爸爸去世了。为了维持生计，胡克只好背井离乡，跑到伦敦去当学徒。

幸好，他天资聪颖，成功考入了威斯敏斯特中学。这也成为他命运的转折点。

18 岁那年，胡克考入了牛津大学基督教堂学院。20 岁的时候，他成为英国化学家罗伯特・波义耳的助手。25 岁那年，他就发现了“胡克定律”。

28 岁那年，他又发明了一种高分辨率的显微镜，从而第一个看到了植物细胞的细胞壁，进而率先提出了“细胞”的概念。由于这些贡献，胡克在不到 30 岁的时候就被选为了英国皇家学会的院士，并被人们誉为“伦敦的达芬奇”。

成名后的胡克也逐渐变得傲慢起来，开始时不时地打压新人。1672 年，他盯上了一个声名鹊起的新人。此人比胡克小 7 岁，因为发明了一种新型望远镜，而在不到 30 岁的时候当选为英国皇家学会的院士。应皇家学会的邀请，新院士到了伦敦，做了一场关于光学的演讲。演讲结束后，胡克竟然跳出来砸场子，把新院士的理论批驳地一文不值。

事后证明，这是胡克一生中所犯过的最大的错误。因为他得罪的这个新院士，就是大名鼎鼎的牛顿。两个从小受尽苦难折磨的天才，就这样开始了一场延绵数十年的命中注定的战争。

冲突过后，牛顿回到了剑桥大学，开始过与世隔绝的生活。但是两人的孽缘并没有结束。1679 年，胡克给牛顿写了封信，说他刚当上皇家学会的秘书长，想要和牛顿探讨一下学术问题。随后，两人你来我往地写了很多信。在此期间，胡克告诉牛顿，他认为任意两个物体之间都存在引力，且这种引力与物体间的距离平方成反比。这就是我们以前讲过的平方反比律。但问题是，胡克仅仅提出了这么一个猜想，却完全无法证明它的正确。因为要想证明它，就必须用到由牛顿发明、其他人都不会的微积分。

前面讲过，牛顿于 1687 年出版了人类科学史上最伟大的著作《自然哲学的数学原理》（简称《原理》）。在这本书中，牛顿用他发明的微积分，证明了从引力的平方反比律出发可以推导出开普勒三定律。这本书的出版，让牛顿直接登上了科学的神坛。

就在这时，胡克出了一个大昏招：他给牛顿写信，要求牛顿修订《原理》，承认自己才是平方反比律的发现者。这个要求彻底激怒了如日中天的牛顿。他给胡克回信，说这个定律早就有人提出了（例如前面介绍过的布利奥和博雷利），跟胡克没有任何关系。为了嘲讽胡克，牛顿还在信中写了一句特别恶毒的话：“如果我能看得更远一点的话，是因为我站在巨人的肩膀上。”其中的潜台词是，“我的所有成就，都与你这个驼背的矮子无关！”

搞笑的是，这句明明是用来骂人的话，后来竟然变成了用来展现牛顿谦虚品质的名言。

《原理》出版以后，两人之间的战争就逐渐失去了悬念。随着牛顿的步步高升，胡克在皇家学会的地位也渐渐被边缘化。1703 年，胡克逝世。随后，牛顿当上了英国皇家学会的会长。他对当年打压过自己的胡克进行了残酷的报复，关闭了胡克的实验室，烧毁了胡克的画像，还抹掉了胡克在皇家学会的一切痕迹。但时间最终还是为胡克平了反。现在人们普遍承认，胡克也是 17 世纪的科学巨匠之一。

言归正传。1664 年，胡克看到木星上有一个非常巨大的斑点。时至今日，这个斑点依然没有消失。换句话说，它已经至少存在了 350 多年。这个斑点，就是著名的大红斑。

事实上，大红斑的颜色并非固定不变。它有时会变成深红色，有时会变成浅红色，有时还会变成白色。那人们为什么要称这个会变色的斑点为大红斑呢？其实是由于一个画展。

1711 年，意大利画家多纳托・克雷蒂在梵蒂冈办了一个画展，其主题是太阳系的各个天体。在画木星的时候，克雷蒂把这个大斑点涂成了红色。这幅画在画展上受到了一致的好评。从那以后，人们就把这个斑点称为大红斑。

大红斑到底是什么呢？你可以把它理解成一个在木星上肆虐的超级风暴。当然，它的规模已经远远超越地球人对风暴的认知。

地球上最大的风暴，最多能装下 1 个日本；而大红斑块头最大的时候，能装下整整 3 个地球。此外，大红斑的最高风速能达到 180 米每秒。你不妨想象一下。一个块头比地球还大的风暴，以 180 米每秒的风速，肆虐了至少 350 多年，这是一件多么恐怖的事情！

大红斑还有一个特殊之处。众所周知，地球上的风暴可以在地球表面自由移动。但大红斑不同。它被锁死在南纬 23° 的附近，只能沿东西方向、而不能沿南北方向移动。这是因为大红斑被夹在了两股沿东西方向运动的强大气流之间。为了便于理解，你可以把大红斑想象成一个夹在两条传送带之间的皮球，只能沿传送带的方向滚动。

直到今天，大红斑对人类而言依然是迷雾重重。比如说，现在还没人知道它到底是如何诞生，没人知道它究竟有多古老，也没人知道它为何能持续如此之长的时间。

不过最近几十年的天文观测揭示了一件非常有趣的事情：大红斑正在越变越小。块头最大的时候，它的长度能达到地球直径的 3 倍；而现在，它的长度只有地球直径的 1.3 倍。与此同时，木星上正在崛起一股新生的力量，这就是所谓的小红斑。

在 2000 年 3 月，3 个椭圆形小风暴合并在一起，从而形成了一个新的巨型风暴，也就是小红斑。此后的十多年间，小红斑变得越来越大，目前其长度已经达到了地球直径。照这个势头发展下去，或许在不远的将来，已经肆虐了至少 350 多年的大红斑，就将拱手让出太阳系最大风暴的宝座。

说几句题外话。2011 年 8 月 5 日，NASA 发射了朱诺号卫星探测器。在飞行了 4 年 11 个月以后，它于 2016 年 7 月 5 日顺利进入了绕木星飞行的轨道，开始对木星进行科学研究。

2018 年 3 月 8 日，朱诺号项目组在著名学术期刊《自然》上发表了一篇论文，描绘了一个在整个太阳系都堪称绝无仅有的奇观：在木星北极，一个极地气旋周围还环绕着 8 个气旋；而在木星南极，一个极地气旋周围还环绕着 5 个气旋。

为什么木星的两极地区会出现如此奇怪的景观？目前人们还找不到任何头绪。这说明，木星的大气系统远比人们原来的预想要复杂。

做个总结。1664 年，胡克看到木星上有一个非常巨大的斑点。在 1711 年的一个画展上，意大利画家克雷蒂把它画成了红色；从那以后，人们就把它称为大红斑。大红斑是一个超级风暴，以 180 米每秒的风速在木星上肆虐了至少 350 多年。此外，它就像一个夹在两条传送带之间的皮球，一直被固定在了木星南纬 23° 的附近，只能沿东西方向、而不能沿南北方向移动。最近几十年的天文观测显示，大红斑正在越变越小。它的长度已经由块头最大时地球直径的 3 倍，下降到了现在地球直径的 1.3 倍。

照这个势头发展下去，或许在不远的将来，大红斑就将拱手让出太阳系最大风暴的宝座。

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本文来自微信公众号：原点阅读 （ID：tupydread），作者：王爽，编辑：张润昕

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