海王星上的氣溫越來越低

2022-04-11 23:32?來源 溫州視線

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海王星上的氣溫越來越低，太陽(yáng)系最外層的行星，寒冷而遙遠(yuǎn)的海王星在過去的二十年里，天文學(xué)家對(duì)其大氣溫度的驚人下降感到困惑。

著眼于海王星的平流層——大氣在湍流天氣層上方相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域——研究人員曾預(yù)計(jì)隨著南半球夏季的開始，從地球上可以看到的行星部分溫度升高，這個(gè)季節(jié)持續(xù)了 40 年。相反，他們發(fā)現(xiàn)溫度顯著下降。

該研究基于 2003 年至 2020 年期間使用夏威夷和智利的地面望遠(yuǎn)鏡（主要是歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡）拍攝的超過 95 張熱紅外圖像——每一張都是拍攝的。這是迄今為止對(duì)海王星大氣溫度最全面的評(píng)估。

“大氣似乎比我們天真的假設(shè)要復(fù)雜得多，不出所料，這似乎是大自然一次又一次地教給科學(xué)家的一般教訓(xùn)，”英國(guó)萊斯特大學(xué)的博士后研究員、該研究的主要作者邁克爾·羅曼說。周一發(fā)表在《行星科學(xué)雜志》上的研究。

在研究的 17 年中，海王星的平流層溫度下降了 14 華氏度（8 攝氏度）至負(fù) 179 華氏度（負(fù) 117 攝氏度）。相比之下，海王星對(duì)流層——甚至更冷的天氣層——的溫度沒有顯示出顯著的變化，同時(shí)低至負(fù) 370 F（負(fù) 223 C）。

海王星是太陽(yáng)系八顆行星中探索最少的行星之一，它的距離很遠(yuǎn)，因此很難從地球上進(jìn)行研究。美國(guó)宇航局的航海者 2 號(hào)是唯一進(jìn)行近距離訪問的航天器，于 1989 年飛越海王星。

“我認(rèn)為海王星對(duì)我們中的許多人來說非常有趣，因?yàn)槲覀儗?duì)它仍然知之甚少，”羅曼說。

其溫度變化分布不均，存在地區(qū)差異。南部熱帶地區(qū)冷卻，然后變暖，然后再次冷卻。中緯度地區(qū)的溫度最初保持不變，然后逐漸下降。南極溫度最初僅略有下降，然后在 2018 年至 2020 年間急劇變暖。

“我懷疑整體溫度下降很可能是由于大氣化學(xué)的變化，大氣化學(xué)變化對(duì)季節(jié)性陽(yáng)光的變化做出反應(yīng)，進(jìn)而改變大氣冷卻的效率，”羅曼說。

海王星的平均直徑約為 30,600 英里（49,250 公里），是地球的四倍。它的公轉(zhuǎn)軌道距離太陽(yáng)的距離是地球的 30 多倍，平均距離約為 28 億英里（45 億公里），需要大約 165 個(gè)地球年才能完成圍繞太陽(yáng)的單一軌道 - 海王星年。

矮行星冥王星大部分時(shí)間的軌道甚至更遠(yuǎn)，但它的橢圓形軌道有時(shí)比海王星更接近太陽(yáng)。

海王星和鄰近的天王星被歸類為冰巨星，而不是氣態(tài)巨星木星和土星。海王星和其他行星一樣沒有固體表面，擁有一個(gè)極其活躍的大氣，主要由氫和氦組成，還有少量的甲烷，地幔頂部主要是泥濘的氨和水，還有一個(gè)固體核心。海王星擁有所有行星中最強(qiáng)的風(fēng)。

研究的合著者、加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的行星科學(xué)家格倫·奧頓說，海王星可能會(huì)提供關(guān)于我們太陽(yáng)系以外的行星（稱為系外行星）的教訓(xùn)。

“海王星可能與大部分系外行星有著密切的關(guān)系，”奧頓說，“這意味著它可能是‘我們后院的一顆系外行星’——可能處于該光譜中較冷的一端，但仍然是我們可能期望在各種系外行星的氣象學(xué)中看到的東西。” 

編輯： yujeu