“参与阅读是一个错误，”加州大学伯克利分校的计算物理学家兼工程学教授菲利普·马库斯（Philip Marcus）在校园附近的一家咖啡店里喝着一杯咖啡告诉我。 “你学到了太多。 这就是我迷上流体动力学的方式。”
直到1978年，马库斯（Marcus）在康奈尔大学（Cornell）担任科学博士学位的第一年，专门研究使用光谱方法进行太阳对流的数值模拟。 但是他想研究宇宙的演化和相对论的一般理论。 他说，问题在于人们声称他们一生中都没有看到广义相对论的结果。 结果，“这个领域已经平静了下来，所有相对论的专家都转移到了其他领域。”
1978年，旅行者1号开始将木星的特写照片发送到地球。 正如马库斯所说，当马库斯需要“放松，缓解紧张感以及所有这些”时，他去了一个位于天体物理学大楼旁边的特别实验室，欣赏了旅行者号拍摄的大红色斑点的照片。 至少自1665年
罗伯特·胡克 （
Robert Hooke ）首次见到风暴以来，这场风暴已经过去了数亿英里。 他告诉我：“我认识到，天文学领域几乎没有人知道液体的动力学，但我只是在那里。” “而且我说-好吧，那么，我就有机会研究这个问题，而且没有比其他问题更糟糕的了。”
因此他从那以后一直没有停止过。 今天，他是太阳系最著名风暴的专家。 拥有山地自行车的体格，他回答了我的问题，积极地走动，有时还挥舞着手臂以试图阐明自己的话。 他承认自己的精力可能导致笨拙。 他说：“人们对我表示怀疑。” “如果我进入实验室，我会立即破坏东西。” 他说，幸运的是，“我很幸运能与几个实验者成为朋友。”
大红点有什么吸引您的地方？
几件事。 人们一直在思考为什么“大红点”（BKP）活了这么久？ BKP是一场风暴，我们习惯了尘世风暴。 平均一次飓风最多可以生存几周，其破坏机理是完全确定的：它要么流过冷水并损失能量，要么流过地球并大量损失能量。 龙卷风是一件令人印象深刻的事情，但它只能存活几个小时。 那为什么BKP可以活那么久呢？ 人们常说：“这些云雾在山顶徘徊。” 或者：“这是一片氢海中的冰山。” 1979年，旅行者1号和旅行者2号飞越地球时，类似的理论立刻结束。 然后没有人知道这是一场旋风，一场巨大的飓风，只用了六天的时间。 美国将参加BKP数百次。 它实际上是巨大的。 航海家号任务取得的显著成就之一是，他们拍摄了数百张构成BKP的云的照片，我们终于能够看到这件事的发展方向，然后我们能够自信地说这是旋风。 在那之前，没有人知道它在旋转。
BKP是如何产生的？
BKP可能以两种方式之一出现。 可能是向上的气体流到达平流层并被包裹起来，这就是涡旋形成的原因。 如果向上的气流可以到达足够稳定的大气层，它可以水平传播，而当这种气流在诸如木星之类的快速旋转系统上水平传播时，这种传播会导致形成涡流。 另一种可能性是大气中的射流失去稳定性，开始出现波振荡，并且当波幅增加到一定极限时，它破裂，形成小的涡旋，然后合并。
为什么它出现在木星上而不是其他地方？
在地球上，如果您飞越海洋，几乎可以说出群岛将在您下方的确切位置，因为云层将悬挂在它们上方-地形特征通常会吸引云层自身。 但是木星上没有坚固的表面，除非您下降到非常浅的核心。 这本质上是一个流体球。 大洲和岛屿之间的供暖没有区别。 风不会被山脉打断。 因此，这还不是全部，这是一组非常井井有条的流。 如果您有这样的电流，那么涡流自然就会出现。 风向相反，互相摩擦。 就像一个轴承球位于两个朝相反方向移动的墙之间。 墙壁使球旋转，木星上相反的气流使空气在它们之间旋转。 电流之间形成的涡流可以抵抗所有撞击到其中的冲击。 如果我在浴室里打旋并拍打，它会消失。 如果我在位于纬向风之间的木星上进行BKP模拟，然后将其拍打，试图将其分为两部分，它将再次组装。 因此，我将喷射流想象成可以在其中种植漩涡的花园。
物理上是什么阻止BKP分解呢？
我认为BKP的高度是50-70公里。 直径约26,000公里。 原来是这样的煎饼。 与使用一支牙膏的方式相同，如果我在薄煎饼的中央施加压力，那么东西的侧面以及上方和下方都会出现一些东西。 众所周知，在BKP的中心存在高压，但是由于
科里奥利力的作用 ，其气体不会从所有侧面水平地逸出-它们会从上方和下方垂直地逸出。 那么，什么阻止了气体从上方和下方逸出呢？ 我只知道一种防止这种情况的方法。 BKP顶部有一层浓密的冷气罩。 正是这种额外的密度将BKP气体推回了原位。 在BKP下应有一个温暖的浮动大气底部，以防止中心的高压将气体从BKP向下推动。 这是一个平衡。
您可以进行数值和分析计算，然后思考：“嗯，我想知道这里需要多少厚的覆盖物？ 为了达到这种平衡，应该浮在什么底部？” 动能与涡旋风相关，势能与顶部冷而密密的盖子以及下方漂浮的温暖底部有关。 研究BKP的大多数同事都集中于动能，但我告诉他们：“不，不，伙计，只有16％的能量集中在动能上。” BKP的大部分能量是致密的冷盖和温暖的浮底的势能。 如果您不想在晚上睡觉，请考虑BKP可以攻击什么，然后考虑其潜在能量可以攻击什么。
为什么BKP不会因摩擦而破裂？
我们的直觉告诉我们，涡流不是永恒的，它们总是由于摩擦而瓦解。 摩擦可能会有所不同，人们认为，破坏BKP的原因之一将是
Rossby波 。 罗斯比波是存在的一种类型的大气波，因为大气是旋转的球形壳，而不是旋转的平面。 它们通常在大气中发现，并以低速移动。 人们认为BKP将开始辐射Rossby波，这将吸收他的能量。 当大气中发生意外事件时，例如，两个涡旋相撞，结果出现了Rossby波。 但是通常在涡旋形成之后，它会完成发射Rossby波的动作，因此，没有证据表明Rossby波的辐射会破坏处于准平衡状态的BKP。
还有什么可以阻止他？
如果您开始研究什么会攻击BKP并破坏BKP，那么您不仅要考虑诸如摩擦等因素对动能的影响，而且还应考虑以下问题。 您必须考虑什么才是最重要的-攻击势能的东西。 势能潜在泄漏的原因是众所周知的，它被称为“
辐射平衡” 。 如果我可以冷却地球大气的一部分，我可以拿出秒表说：“所以，我想知道这部分再次加热多长时间，并与周围大气达到辐射平衡？” 或者，如果我在某个地方形成了一个小热点，我可能会问：“由于光子和其他所有物质的转移，建立平衡需要多长时间，之后我的站点将失去其温差？” 从其他科学家的计算得知，在BKP所在的大气层中，寒冷或炎热的区域在大约四年半的时间内消失了-这段时间要求特别温暖或寒冷的区域与环境完全无法区分。 因此，我们进行了许多数值模拟，如果将升温或降温的影响引入计算机模型，结果证明BKP可以在四年半内解决。
喂他什么？
该地点周围的平均速度约为每小时三百公里。 喷射流也以大约相同的速度运动。 但是它们的垂直速度被认为很小。 它们很可能约为每小时几厘米，因此通常被忽略。 但是垂直风不断出现在大气的大片区域中，因此我们认为它们不能被折衷。 我们认为，热量传递到冷盖和从温暖的底部转移，并试图建立辐射平衡，正试图破坏BKP。 但是我们相信，尽管有这种辐射传热，但BKP仍然能够生存，因为它的垂直速度非常小。
在实践中，我们可以假设当风下降时，风变暖，而当风上升时，风冷。 BKP内部的光子的热辐射试图平衡其盖子和底部的温度与周围大气的温度。 这将使冷的紧盖子变热，最后它应消失，这将破坏BKP。
但是在BKP分散开始时，压力平衡消失了。 失去平衡会导致BKP中心的高压将气体垂直推过弱化的盖子。 拾取后，风冷却，为盖提供新的冷空气，结果冷却并变重。 BKP的底部大约发生相同的过程，它恢复了温暖的底部，从而试图破坏热辐射。
另外，气体垂直向上移动，穿过消失的盖层，离开BKP，最后停止上升，并且在比BKP面积大许多倍的区域中被水平压扁。 然后他停了下来，走了下去。 下降的气体将BKP周围的大气原子和分子向下推动，从而降低了它们的势能。 结果，气体结束其行程，返回到BKP中心。 在回家的路上，气体收集了BKP周围大气释放的势能。
该能量的收集平衡了通过热辐射损失的BKP能量。 在计算机仿真中，您可以测量流入和流出BKP的所有能量的方向和功率，因此整个能量预算非常合适。 由于气体循环，势能大量泄漏到BKP周围的大气中，但是不必担心，因为太阳在该位置恢复了辐射平衡并提供了额外的能量。 因此，最终证明了太阳是防止BKP消失的能源。
研究遥远星球的大气层有什么价值？
如果您不了解木星如何在我们自己的太阳系中工作，那么您如何了解木星如何围绕其他太阳工作呢？ 现在，寻找其他太阳系中的其他木星非常时髦，因为我们想知道其他行星是否存在以及它们上是否可以存在生命。 研究绕着太阳公转的行星，您需要从某个地方开始，需要犯一些愚蠢的错误。 这就是科学研究领域发展的方式。
现在-投诉。 NASA是一个很棒的组织，我感谢她为我和我的理论同僚分配的资金。 但是，与用于分析从这些设备接收到的数据的花费相比，我们在设备上花费的金钱（用于将设备发送到太空）非常不平衡。 就在31年前，从旅行者号接收到了大量数据，但尚未进行处理。 为它们的加工获得融资非常困难。 通常每个人都说：“您需要使用新数据来做一些新颖有趣的事情！ 无需时光倒流并处理旧数据！” 但是有那么多有价值的东西！ 但是只给国会设备。
每个人都喜欢设备。 NASA需要的是另一位卡尔·萨根（Carl Sagan）。 卡尔有能力说服人们尊重我们自己的发现，而不仅仅是使这些发现成为可能的机器。