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英国莱斯特大学的科学家通过分析来自多个天文台(包括欧洲南方天文台的甚大望远镜,智利的双子座南方天文台以及夏威夷的斯巴鲁,双子座北和凯克天文台)的图像得出了一个结论,在过去的二十年里,海王星的大气层经历了重大的,意想不到变化。海王星平流层(“天气层”上方相对稳定的大气区域)的温度在过去20年中显着下降。
观测到海王星热红外亮度的变化,这是海王星大气中温度的量度。
季节不正常
由于海王星的轴倾斜了28 ,因此它经历了与地球上相似的季节,其轴向倾斜度为23.5 。不同之处在于,由于海王星离太阳很远,完成一个轨道需要近165年的时间-这意味着每个季节持续近41个地球年。
哈勃太空望远镜在1996年,1998年和2002年拍摄的海王星视图,显示了季节性影响的大气变化。
目前,正值面向地球的海王星一侧的初夏,因此研究人员预计,整个星球南半球的温度将缓慢上升。但观察到的情况恰恰相反,2003年至2018年间,海王星平均平流层温度实际上下降了约8 C。但另一观察却显示,海王星南极温度的急剧变化,2018年至2020年间气温升温了11 C。
这一结果表明,海王星的季节性反应和温度变化比我们以前想象的要复杂得多,这迫使我们修改我们对这个冰巨人大气层的理论和模型,并测试我们对行星大气层如何随时间变化并响应不同条件的理解。
海王星大气层中的云彩
通过结合这些不同的图像并集体分析所有数据,研究人员表示,他们发现了比以往更清晰,更完整的海王星温度变化图景。在《行星科学杂志》(The Planetary Science Journal)上详细介绍了他们的工作之后,他们现在正在修改他们对海王星大气层的理论和模型。
美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜于2021年12月25日发射,目前正在调试中,应该从2023年开始提供海王星温度和化学的“关键测量”。
海王星科普
海王星是太阳系的八大行星之一,海王星是已知太阳系中离太阳最远的大行星。海王星以罗马海神的名字命名,他与希腊神波塞冬(Poseidon)有关,他是泰坦克罗努斯(罗马神土星)的儿子,也是宙斯(罗马神朱庇特)的兄弟。它是第二颗通过望远镜发现的行星。海王星的轨道几乎是完美的圆形;因此,它与太阳的距离在近165年的公转周期中变化相对较小。
太阳系行星和其他天体的轨道。
海王星距离太阳有30.06AU。AU代表天文单位,它相当于从地球到太阳的平均距离(这就是为什么地球距离太阳1 AU)。这是天文学家测量太阳系中距离的常用方法。水星距离太阳3598万英里,而最远的海王星距离太阳27.9亿英里。地球距离太阳9296万英里。
云出现在海王星的动态大气层中,这是旅行者2号在1989年拍摄的一幅图像。
海王星有14颗卫星(天然卫星),其中只有两颗是在1989年旅行者2号宇宙飞船飞过地球之前发现的,还有一个环系统,直到旅行者号的访问才得到证实。与天王星的情况一样,天文学家对海王星的大多数了解,包括它的自转周期以及其磁场和磁层的存在和特征,都是从一次航天器遭遇中了解到的。近年来,由于地球观测技术的进步,对海王星系统有了新的了解。
海王星的新月及其卫星海卫一,由旅行者2号拍摄,1989年8月。
海王星为什么是蓝色的
像其他巨型行星一样,海王星的外层大气主要由氢和氦组成。这两种气体贡献了近98%的大气分子。其余大部分分子由甲烷气体组成。氢和氦几乎是看不见的,但甲烷强烈吸收红光。因此,从海王星云层反射的阳光离开大气层,大部分红色被去除,因此具有蓝色色偏。虽然天王星的蓝绿色也是大气甲烷的结果,但海王星的颜色是更生动,更明亮的蓝色,可能是一种不明大气气体存在的影响。