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英國萊斯特大學的科學家通過分析來自多個天文臺(包括歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡,智利的雙子座南方天文臺以及夏威夷的斯巴魯,雙子座北和凱克天文臺)的圖像得出了一個結(jié)論,在過去的二十年里,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”上方相對穩(wěn)定的大氣區(qū)域)的溫度在過去20年中顯著下降。
觀測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,由于海王星離太陽很遠,完成一個軌道需要近165年的時間-這意味著每個季節(jié)持續(xù)近41個地球年。
哈勃太空望遠鏡在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,因此研究人員預計,整個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)性反應和溫度變化比我們以前想象的要復雜得多,這迫使我們修改我們對這個冰巨人大氣層的理論和模型,并測試我們對行星大氣層如何隨時間變化并響應不同條件的理解。
海王星大氣層中的云彩
通過結(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《行星科學雜志》(The Planetary Science Journal)上詳細介紹了他們的工作之后,他們現(xiàn)在正在修改他們對海王星大氣層的理論和模型。
美國宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠鏡于2021年12月25日發(fā)射,目前正在調(diào)試中,應該從2023年開始提供海王星溫度和化學的“關鍵測量”。
海王星科普
海王星是太陽系的八大行星之一,海王星是已知太陽系中離太陽最遠的大行星。海王星以羅馬海神的名字命名,他與希臘神波塞冬(Poseidon)有關,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。它是第二顆通過望遠鏡發(fā)現(xiàn)的行星。海王星的軌道幾乎是完美的圓形;因此,它與太陽的距離在近165年的公轉(zhuǎn)周期中變化相對較小。
太陽系行星和其他天體的軌道。
海王星距離太陽有30.06AU。AU代表天文單位,它相當于從地球到太陽的平均距離(這就是為什么地球距離太陽1 AU)。這是天文學家測量太陽系中距離的常用方法。水星距離太陽3598萬英里,而最遠的海王星距離太陽27.9億英里。地球距離太陽9296萬英里。
云出現(xiàn)在海王星的動態(tài)大氣層中,這是旅行者2號在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號宇宙飛船飛過地球之前發(fā)現(xiàn)的,還有一個環(huán)系統(tǒng),直到旅行者號的訪問才得到證實。與天王星的情況一樣,天文學家對海王星的大多數(shù)了解,包括它的自轉(zhuǎn)周期以及其磁場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,由于地球觀測技術的進步,對海王星系統(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號拍攝,1989年8月。
海王星為什么是藍色的
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的,但甲烷強烈吸收紅光。因此,從海王星云層反射的陽光離開大氣層,大部分紅色被去除,因此具有藍色色偏。雖然天王星的藍綠色也是大氣甲烷的結(jié)果,但海王星的顏色是更生動,更明亮的藍色,可能是一種不明大氣氣體存在的影響。