木星の大気
大赤斑を最初に観測したのは、1664年5月にこれを記述したロバート・フックであると言われるが、フックのスポットは別のベルトのスポットであった可能性がある。より確からしいのは、翌年のジョヴァンニ・カッシーニによる「永続的なスポット」との記述である。可視性の変動により、カッシーニのスポットは1665年から1713年まで観測された。
1700年頃、ドナート・クレーティによって描かれ、バチカンに展示された絵画が、木星のスポットに関する小さな謎となっている。これは、様々なイタリアの風景の背景として拡大された天体が描かれた一連の作品の一つで、その全ての作品の監修を天文学者のユースタキオ・マンフレディが務めた。クレーティの絵画は、これまで知られている中で、大赤斑を初めて赤色に描いているが、19世紀末になるまで、木星上の構造が公式に赤色とされたことはなかった。
現在の大赤斑は、1830年以降に初めて観測されたものであり、1879年に顕著になってから詳細に研究されるようになった。17世紀の発見から、1830年までの118年間の長いギャップの間、元々のスポットが消えて新たに形成されたのか、一時的に見えにくくなったのか、観測記録が単に欠けているだけなのかは不明である。より古いスポットは現在のものに比べ、観測の歴史が短く、ゆっくり動いているが、その理由は分かっていない。
1979年2月25日、ボイジャー1号が、木星から920万kmの地点から大赤斑の最初の詳細な画像を地球に伝送した。直径160kmまでの雲の詳細を見ることができた。大赤斑の西(左)に見える色彩豊かで波打った雲のパターンは、スポットの波紋領域で、ここでは非常に複雑な雲の動きが観測される。
木星の大気には、数百の渦が存在し、地球の大気と同様に低気圧と高気圧の2種類に分けることができる。低気圧は惑星の自転と同方向(北半球では反時計回り)に回転し、高気圧は反対方向に回転する。地球の大気との主な違いは、木星の大気では、低気圧と比べて高気圧が圧倒的に多く、直径2,000kmを超える渦の90%以上が高気圧だということである。渦の寿命は、その大きさに依り、数日間から数百年間まで様々である。例えば、直径1,000kmから6,000kmの高気圧の平均的な寿命は、1年から3年である。木星の赤道地域(緯度10°以内)では、渦が観測されたことはない。木星は高速で自転しているため、木星の高気圧の中心の気圧は高く、低気圧では低い。
木星の高気圧は、常に、赤道から極の方向に風の速度が増加するゾーン内で見られる。通常は明るく、白い楕円に見える。経度方向に動きうるが、ゾーンからは抜け出せないため、緯度はほぼ一定である。高気圧周辺の風の速度は、約100m/sである。同じゾーンに発生した複数の高気圧は、近づくとしばしば融合する。しかし、木星は、他とは区別される2つの高気圧を持つ。それは、大赤斑とオーバルBAであり、後者は2000年に形成されたばかりである。