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英國(guó)萊斯特大學(xué)的科學(xué)家通過(guò)分析來(lái)自多個(gè)天文臺(tái)(包括歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡,智利的雙子座南方天文臺(tái)以及夏威夷的斯巴魯,雙子座北和凱克天文臺(tái))的圖像得出了一個(gè)結(jié)論,在過(guò)去的二十年里,海王星的大氣層經(jīng)歷了重大的,意想不到變化。海王星平流層(“天氣層”上方相對(duì)穩(wěn)定的大氣區(qū)域)的溫度在過(guò)去20年中顯著下降。
觀測(cè)到海王星熱紅外亮度的變化,這是海王星大氣中溫度的量度。
季節(jié)不正常
由于海王星的軸傾斜了28 ,因此它經(jīng)歷了與地球上相似的季節(jié),其軸向傾斜度為23.5 。不同之處在于,由于海王星離太陽(yáng)很遠(yuǎn),完成一個(gè)軌道需要近165年的時(shí)間-這意味著每個(gè)季節(jié)持續(xù)近41個(gè)地球年。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在1996年,1998年和2002年拍攝的海王星視圖,顯示了季節(jié)性影響的大氣變化。
目前,正值面向地球的海王星一側(cè)的初夏,因此研究人員預(yù)計(jì),整個(gè)星球南半球的溫度將緩慢上升。但觀察到的情況恰恰相反,2003年至2018年間,海王星平均平流層溫度實(shí)際上下降了約8 C。但另一觀察卻顯示,海王星南極溫度的急劇變化,2018年至2020年間氣溫升溫了11 C。
這一結(jié)果表明,海王星的季節(jié)性反應(yīng)和溫度變化比我們以前想象的要復(fù)雜得多,這迫使我們修改我們對(duì)這個(gè)冰巨人大氣層的理論和模型,并測(cè)試我們對(duì)行星大氣層如何隨時(shí)間變化并響應(yīng)不同條件的理解。
海王星大氣層中的云彩
通過(guò)結(jié)合這些不同的圖像并集體分析所有數(shù)據(jù),研究人員表示,他們發(fā)現(xiàn)了比以往更清晰,更完整的海王星溫度變化圖景。在《行星科學(xué)雜志》(The Planetary Science Journal)上詳細(xì)介紹了他們的工作之后,他們現(xiàn)在正在修改他們對(duì)海王星大氣層的理論和模型。
美國(guó)宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡于2021年12月25日發(fā)射,目前正在調(diào)試中,應(yīng)該從2023年開(kāi)始提供海王星溫度和化學(xué)的“關(guān)鍵測(cè)量”。
海王星科普
海王星是太陽(yáng)系的八大行星之一,海王星是已知太陽(yáng)系中離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的大行星。海王星以羅馬海神的名字命名,他與希臘神波塞冬(Poseidon)有關(guān),他是泰坦克羅努斯(羅馬神土星)的兒子,也是宙斯(羅馬神朱庇特)的兄弟。它是第二顆通過(guò)望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的行星。海王星的軌道幾乎是完美的圓形;因此,它與太陽(yáng)的距離在近165年的公轉(zhuǎn)周期中變化相對(duì)較小。
太陽(yáng)系行星和其他天體的軌道。
海王星距離太陽(yáng)有30.06AU。AU代表天文單位,它相當(dāng)于從地球到太陽(yáng)的平均距離(這就是為什么地球距離太陽(yáng)1 AU)。這是天文學(xué)家測(cè)量太陽(yáng)系中距離的常用方法。水星距離太陽(yáng)3598萬(wàn)英里,而最遠(yuǎn)的海王星距離太陽(yáng)27.9億英里。地球距離太陽(yáng)9296萬(wàn)英里。
云出現(xiàn)在海王星的動(dòng)態(tài)大氣層中,這是旅行者2號(hào)在1989年拍攝的一幅圖像。
海王星有14顆衛(wèi)星(天然衛(wèi)星),其中只有兩顆是在1989年旅行者2號(hào)宇宙飛船飛過(guò)地球之前發(fā)現(xiàn)的,還有一個(gè)環(huán)系統(tǒng),直到旅行者號(hào)的訪問(wèn)才得到證實(shí)。與天王星的情況一樣,天文學(xué)家對(duì)海王星的大多數(shù)了解,包括它的自轉(zhuǎn)周期以及其磁場(chǎng)和磁層的存在和特征,都是從一次航天器遭遇中了解到的。近年來(lái),由于地球觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)海王星系統(tǒng)有了新的了解。
海王星的新月及其衛(wèi)星海衛(wèi)一,由旅行者2號(hào)拍攝,1989年8月。
海王星為什么是藍(lán)色的
像其他巨型行星一樣,海王星的外層大氣主要由氫和氦組成。這兩種氣體貢獻(xiàn)了近98%的大氣分子。其余大部分分子由甲烷氣體組成。氫和氦幾乎是看不見(jiàn)的,但甲烷強(qiáng)烈吸收紅光。因此,從海王星云層反射的陽(yáng)光離開(kāi)大氣層,大部分紅色被去除,因此具有藍(lán)色色偏。雖然天王星的藍(lán)綠色也是大氣甲烷的結(jié)果,但海王星的顏色是更生動(dòng),更明亮的藍(lán)色,可能是一種不明大氣氣體存在的影響。