木星外貌惊艳：神秘带纹、变幻条纹图案

如果把在某些相位下如新月般又细又大的金星排除在外，那么木星就是我们用肉眼最容易辨认的星体，它似乎拥有闪亮的恒星才会呈现出的特殊外貌。事实上，木星的视圆面只比我们看到的天空中的月亮小40倍，只需动用强大的航海望远镜就能清晰辨认出这颗巨型星球的轮廓。借助这类简易工具还能观测到木星的主要卫星——我们将在后文对此进行专门论述，但我们已经在前文提到，这些绕木星运行的卫星是伽利略用自制望远镜最先发现的。

借助最简易的望远镜就能观察到的木星星系

即使是如此简易的工具都能让伽利略获得在当时看来如此惊人的发现。尽管伽利略的望远镜只能向他展示木星是颗巨大的星球且被其他小型天体——它们的运动是伽利略后来致力研究的方向——所环绕，有些人认为木星上的特殊带纹也是伽利略发现的，但据其他学者称，伽利略从未提及木星的这一外貌特征。总之，根据那些借助已比较完善的观测工具绘制并发表的早期图像，我们会发现这只是一个很基础的观测结果，这些神奇带纹（我们将会看到，带纹是这类星球的特殊标志）似乎可以追溯到1630年5月17日塞奇神父的发现，同时还有巴托利的发现，自1633年冯特纳也开始发表相关的研究成果。尽管他们的制图都较为初级，但已能证明木星外貌的持久稳定性，至少木星表面被饰以平行于赤道的或明或暗的条纹这一特征是永久性的。即使是在不那么完善的观测条件下，木星表面的布局还是如此突出而明显，以至于我们会看到赫维留绘制的夸张木星图（我们在后面附上了图示）。木星上的斑点在赫维留看来与月球上的类似，但木星还是呈现出了其带纹在数量和密度上的奇特变化，人们对此还没有找到合理解释。

木星的特殊外貌：木星被一圈平行于赤道的带纹围绕，不同时期条纹图案也不同，人们会看到带纹的数量、大小、密度以及球面上四散的斑点在不断变化。

（上图）祖奇与巴托利观测到的木星（1630年5月）；（下图）格里马尔迪观测到的木星（1634年10月）。　

赫维留观测到的木星

随着观测仪器的光学质量的改进，人们很快就注意到带纹的这些变化。这些相互平行的带纹被发现后，1664年英国科学家胡克又有了新发现，他指出在一条暗带上有一块颜色更深的暗斑。这个斑点自东向西的位移证实了木星的自转运动；但是胡克似乎并不致力于确定这一在当时没有任何迹象能表明的运动，因为这些平行于赤道的带纹，也就是沿着自转方向的带纹没有因此而改变位置。

对木星真正的研究始于G. D.卡西尼。认识到木星为扁圆球体、确定木星的自转周期在不同纬度上的变化、对木星特征，比如带纹的不连续性、数量和位置的变动以及散布在上面的白斑和暗斑等做出描述都要归功于这位杰出的天文观测家。现代所有观测活动几乎只是对卡西尼所完成的出色工作做更为精确的补充。

况且我们仅限于介绍自这一时期以来人类获知的木星概况，而非事无巨细地回顾人类对木星的所有观测活动，下面我们将根据现代数据对木星世界展开描述。

如今，人们已经可以构想出木星的面貌了，我们面对的不再是既保持固定布局又同时千变万化的星球外表。总之，我们无法像制作火星地图那样也画出一张木星地图，但我们的确可以根据大量的观测活动进而获得完整的木星圆面，且这些观测活动不用持续很久，因为只需连续观察木星10小时，就能得到木星在我们眼前掠过的所有圆面。而在某些时期，我们会看到木星很长时间内一直处于地平线上方，所以冬季长夜的那几个小时足以让人们完成一次重大的木星观测。然而，用这一方法获得的木星图只在一个固定时刻有效，人们逐渐发现整个木星都在变化，要么是细节在数量上发生着改变，要么是各细节的相互位置发生了改变。

木星外貌所呈现出的这些整体变化有时非常显著，只需看看在不同年份绘制的一系列木星图就能发现这些改变有多深刻：木星上本没有带纹的纬度区出现了一条宽度或色度相当明显的带纹，在别的区域带纹反而从有到无，或者是带纹的大小或色度发生了改变。除此之外，还有那些或明或暗的斑块，它们沿着明暗带纹区域的走向分布。最后人们还发现，有一些倾斜的条痕似乎将暗带连接了起来。

冯特纳于1646年1月22日观测到的木星(www.xing528.com)

在所有这些不稳定的细节中，或者说在这些至少会在某个时刻从我们的视线中消失，然后又在另一个时刻出现的细节中，卡西尼于1665年发现的一处细节却不断被后人观测到，因此我们可以说该细节似乎就是稳定不变的，但它的持续性只限于范围和轮廓方面——因为这一长达50 000千米的斑块的经度位置发生了改变，就像大海上漂浮的小岛，时而向东，时而向西，这也成了最令人费解的现象。除此之外，人们还看到它的颜色也发生了改变，尽管这一斑块早在卡西尼的木星图中出现了，但直到1879年它才因其鲜明的色彩而声名大噪，人们称之为红斑(1)。这个名称被一直保留了下来，纵使这块木星斑有时几乎不可见，且它的颜色通常泛白或泛灰，然后又会恢复鲜明的色度，此时即便用性能不佳的望远设备也能观测到。1936年，这块红斑的典型颜色突然变本加厉，在更利于分辨色彩的大型观测仪器下呈现出极为鲜艳的朱红色。

卡西尼绘制的木星（1691年）meridies：南；occidens：西；oriens：东；septentrio：北；December：12 月

红斑的这些奇特变化似乎与在它下方形成的带纹的变化有关。大红斑似乎嵌在了这条更靠近赤道的带纹（热带带纹，参见所附图示）中，就像大海湾里的一座岛屿。当带纹变弱，变得几乎看不见时，红斑就会显出更鲜艳的颜色。

木星“红斑”与底部的地球尺寸的对比

p le S.：南极； Bande temp é r é e S.：南温带带纹； Bande tropicale S.：南热带带纹； Zone é quatoriale：赤道区 ; Bande tropicale N.：北热带带纹； Bande temp ér é e N.：北温带带纹； P le N.：北极 木星各主要带纹的名称以及不同区域的平均自转周期

红斑里发生着什么神秘的现象？我们还无法对此做出猜想，除非有新的发现，否则我们不得不仅限于所看到之物。至于红斑在经度上飘忽不定的原因我们也不敢妄断。这一介于其他不稳定斑块中间的形貌稳定的红斑的位移的速度也不一，以至于造成了木星各地貌似乎在滑动、扭曲变形或者彼此接触时融为一体的表象。

最后，当我们仔细跟随着这些奇异外观的运动时，会发现木星不同纬度的自转速度似乎不一，我们前面给出的9小时50分钟是赤道平均速度，赤道的南边是所谓的温带区，接近红斑，木星的这一部分自转一周需要9小时55分03秒，赤道以北的温带区域则要9小时55分06秒。

我们观察到的木星没有显示出任何坚实地表应该具有的特征，因为如果地表像地球或火星的那样坚实，其自转运动一定是整体同步的。

人们很容易根据木星还未冷却、正处于形成过程中这一假说，想象木星会呈现出如图所示的景象。

(1)　即著名的木星大红斑。大红斑是一个位于木星赤道南部的巨大反气旋风暴（逆时针），如果1665年观测到的斑纹就是这个大红斑，那么可以说大红斑至少已经存在354年，至于这个位于木星上的风暴为何能持续这么久，科学家目前也无法给出确定的答案。而根据《国家地理》2018年3月9日的一篇文章，大红斑的形状一直在改变，目前的监测显示大红斑在不断缩小，在未来，大红斑或许会消失，或许会继续存在。（可见https://www.natgeomedia.com/explore/article/content-5794.html）