大红斑是木星上的剧烈风暴，它已经旋转了数百年，但其独特的颜色的来源仍然是一个谜。 新的实验正致力于在地球上产生这种颜色及其他一些在木星风暴云上的颜色。研究人员发现辐射和温度在改变云层中某些透明材料的颜色方面起着关键作用。

美国宇航局Juno探测器拍摄的木星"大红斑"特写

着色木星云的主要怀疑对象是一种盐——硫化氢铵，由铵离子和硫氢根形成。由于它会在地球上通常的大气条件和温度下迅速分解，使得研究其性质具有挑战性。

北亚利桑那大学天体化学家Mark Loeffler称："许多模型预测，在木星的云层中，硫化氢铵占比排在第三位，位于氨和水之后。Loeffler与美国宇航局在马里兰州的戈达德太空飞行中心的化学家Reggie Hudson合作，试图在实验室里重新创造木星的云层。

1979年由旅行者1号探测器拍摄的木星大红斑

科学家已经对硫化氢铵进行了大约200次实验，试图配置出大红斑的颜色。在用模拟的宇宙射线击中硫化氢铵后，他们将其与美国宇航局哈勃太空望远镜的观测结果进行了比较。

木星大红斑是巨型的风暴，其风速高达每小时644公里。木星大红斑至少已经酝酿了150年。17世纪的天文学家在木星上发现的一个模糊的特征可能变成了大红斑，但科学家们并不确定这是否是同一场风暴。近年来，大红斑风暴已经缩小到一个地球的宽度，而在以前，其大约是三个地球宽。与此同时，观测显示其颜色已经发生了变化，这表明它的成分可能也正在变化。

Loeffler说，尽管在木星的大气层中存在硫化氢铵，但是它并不是以气态形式存在的。 相反，它必须变成固体，并与另一种材料混合起来，或涂布在其表面。

硫化氢铵本身是透明无色的。但在木星的云层中，这种盐并不是孤立存在的。宇宙射线是通过太空传播的高能辐射，轰击着行星和云层。正如前面的实验所揭示，这些来自太阳系外部甚至银河系外的辐射可以改变许多盐的颜色。

为了确定硫化氢铵如何对辐射起反应，Loeffler和Hudson首先必须将样品架冷却到能使这种盐保持稳定的温度。然后，他们将离子化的氨和硫化氢喷入样品架中，在那里两种成分会反应生成盐。接下来，研究人员用粒子加速器轰击样品架，来模拟用质子轰击从而影响云层的宇宙射线。在整个过程中，研究人员监测冰并采集可见光和紫外线的图像。这个实验的近200次迭代中的大部分都是Loeffler所谓的"漫长的一天"，实际上是夜以继日进行的。

研究人员发现，改变"宇宙射线"的工作温度会影响盐的颜色。 在零下263摄氏度和零下223摄氏度的低温下，盐会变成橙色或红橙色。 在零下153摄氏度和零下113摄氏度的较高温度下，盐会变成绿色。研究人员将这种绿色归因于硫磺。在木星云层中只有一小部分的硫被识别出来，比在实验室中产生的比例更小。

被模拟宇宙射线击中的氢硫化铵样品颜色随温度升高由红色变为绿色。

Loeffler说，这是一个有趣的挑战，因为大红斑的温度被认为更接近接近产生绿色盐，然而云显然是红色的。

Loeffler说："如果我们在低温下看到的红色可能是造成大红斑的原因，那当然很好，但实验上看来可能太冷了。

那么硫化氢铵在木星的风暴着色中起什么作用呢？ 研究人员仍然不确定。 硫化氢铵的可见颜色（无论是红色还是绿色或之间的某种颜色）由化合物发出的光的波长决定，但是来自化合物的光的全部分布包括超出该可见光范围的波长。

因此，研究人员将不同温度和剂量的硫化氢铵的全波长分布与来自木星的"大红斑"的全部光谱进行比较。 虽然低剂量和低温下的硫化氢铵冰与某些波长在木星上观测到的结果"合理匹配"，但它并不符合科学家在木星风暴中观测到的所有波长。整体上来说，在较高温度下照射的硫化氢铵冰球产生的光谱更好的匹配了木星的光谱，但是产生的绿色波长部分与实际观察的结果显然是不匹配的。