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你或许听过木星大红斑 , 但一定没听过海王星大黑斑 。 蔚蓝色的冰巨星表面看似平静似水 。 实则暗流涌动 , 巨大的鹅卵型风暴疯狂肆虐 , 直径远超1.238万千米 。 远远看上去就像海王星冰冷注视宇宙的一只大眼睛 。 今天我们就来聊聊神秘的海王星天眼 。
首先我们要知道海王星作为一个气体巨星 , 是没有固体表面的 。 事实上多年来我们照片上所见的蓝绿色的星系盘是一个错觉 。 我们看到的其实是其深层气体云的外部 。 海王星可能有一个由硅酸盐岩石和铁镍混合物组成的近似地球大小的被水和融化的冰覆盖的核心 。 也就是说如果一个人试图站在海王星上 , 它们会通过气体层下降 , 在它们下降过程中 , 它们将会经历不断升高的温度和压力 , 直到最终触及海王星的固体核心 。 也就是说海王星有着不同类型的表面 , 它的表面被天文学家定义为大气层中压力达到1bar地点 。 因为如此 , 海王星的表面是整个太阳气中最活跃、最有活力的地方之一 。 也正是这个原因 , 与木星拥有着全太阳系中著名的风暴-大红斑类似 。
在遥远的海王星上 , 有一个更为奇特的风暴 。 与太阳系其他行星相比 。 海王星难以观测 , 与地球的平均距离在45亿公里远处 , 故直到1989年航海家二号飞掠海王星时 , 人们才注意到海王星有两场强烈风暴正在发生 。 从那之后哈勃太空望远镜就成为唯一能做到这一点的仪器 , 而由于颜色比周围大气更暗 , 故命名为黑斑 。 当时NASA的哈勃宇宙望远镜花了几十年的时间来观测宇宙中一些最遥远的区域 。 科学家们利用哈勃望远镜观察了海王星 , 并发现很大的黑点风暴正在其大气中搅动 。 他在那里做了一些出乎意料的事情 。 起初天文学家认为 , 由于海王星暗色漩涡是高压系统 , 通常仅能在蓝色波长下观测到 。 同时只有哈勃太空望远镜对海王星拍摄高分辨率图像 , 大气层暗色斑点通常与明亮的伴云一起出现 。 于是天文学家们也在海王星大气层中观测到伴云 。 当环境大气流在暗色涡流之上被扰乱和向上释放 , 将导致气体冻结形成甲烷冰晶体 。
看到这儿 , 很多人或许也会觉得风暴在冰巨行星中并不罕见 。 但在持续的观察中 , 海王星频繁出现的独特现象却让天文学家琢磨不透 。 要知道木星上的大红斑存在了至少200多年 , 而在观测中海王星上的大黑斑时而出现 , 时而消失 , 如同一个谜团 。 在1980年代 , 旅行者二号近距离飞掠海王星是人类探测器有史以来第一次 , 也是迄今唯一一次对海王星进行细致的考察 。 在他拍摄的海王星照片里 , 科学家发现了一些大大小小的黑色斑点 , 并推测他们和木星上的斑点一样是海王星大气层中的风暴 , 但是和木星相比 , 这些风暴的数量很少 。 外观也非常独特 , 没有一丝一毫我们印象中风暴该有的样子 。 旅行者二号并没有环绕海王星飞行 , 而是和后来的冥王星探测器-新视野号一样 , 在拍摄了一系列照片后就离开了 。 因此30多年中 , 人类无法对海王星进行相同级别的后续观察 。 只有哈勃等太空望远镜有能力对海王星上的这些神秘黑点进行精度比较好的监视 , 但由于距离遥远 , 照片是非常模糊的 。
尽管如此哈勃仍于1990年代中期在海王星上发现了两个黑斑 , 但很快他们就消失了 。 海王星上现存的大黑斑出现于2015年 , 然而最近天文学家发现他又在快速缩小 , 马上就要消失了 。 这个大黑斑在为期两年的时间里缩小消失的过程被哈勃太空望远镜记录了下来 。 天文学家一直都猜测这些大黑点应该是一种反气旋 , 是相邻的两股方向相反的气流剪切产生的 。 通过它可以知晓海王星大气深处的气流特点 , 他们能够把海王星内部的东西带上来 。 这些东西大部分应该是硫化氢 , 也就是那种臭鸡蛋味的有毒气体 。 从海王星内部涌出来的微粒本身并不是黑的 , 反射率也很高 , 但海王星表面其他部分的反射率更高 , 所以这些地方看上去就像一个个黑点 。
天文学家并不掌握黑斑成因和转速的证据 , 只是一种推测 , 因此后来的观测结果让他们大吃一惊 。 他们原本以为黑斑会朝着海王星的赤道移动 , 并在靠近赤道后解体 。 他们还期待着那时海王星的大气层里会出现壮观的景象 。 但实际上这些黑斑却在慢慢消失 , 他们缓慢退场的原因部分可能与他们的移动方向有关 。 他们的前进方向和天文学家的预言是完全相反的 , 不但没有朝着赤道走 , 反而移向了海王星的两极 。分页标题#e#
究其原因 , 可能是因为海王星大气中的气流没有木星那么复杂 。 可能是因为海王星上的主要风带只有三个 。 一个是赤道附近的西风带 , 另外两个是两极附近的东风带 。 因此黑斑才会飘忽不定 , 没有确定的航向 , 倘若海王星的黑斑风暴真如天文学家所想 。 向赤道移动后又返回中纬度地区 , 即使是行星科学家仍不确定改变轨道的原因 。 若了解其机制 , 就可以让我们更了解海王星的气体动力学 。 一般而言 , 风暴的行为模式相当类似 。 出现于中北部地区 , 并在向赤道迁移的过程受科氏力的影响逐渐缩小消失 , 过几年后又会出现另一个 。
然而就在哈勃见到第四次风暴 , 即NDS2018 , 它是个例外 , 当2018年发现它时直径约11000公里 。 科学家推测他已经出现一段时间 。 当2020年1月观测 , 正如当初预测 , 从中纬度向赤道移动 , 若按照之前的特性 , NDS2018应当会在赤道地区逐渐消失及遗忘 。 然而这次观测发现了奇怪的事 , 哈勃看见一个较小的暗斑出现在大黑斑附近 。 天文学家认为这场较小的风暴可能是大黑斑的一部分 , 当时大黑斑已缩小至7400公里 , 小黑斑也有6200公里 。 接着大黑斑再次向北移动 , 而小黑斑不见了 。 天文学家对此现象相当兴奋 , 起初天文学家认为小黑斑是被大黑斑打断 。 因为小黑斑离赤道更近 , 比大黑斑位置更不稳定 , 可能并不属于天然形成的涡旋 。 但这只是推测 , 并无法证明这两者的关联性 。
【海王星|海王星上的天眼,恐怖程度远超木星大红斑,究竟发生了什么事呢?】那么今天的分享到这里就结束了 , 关于海王星天眼你有什么看法呢?欢迎到下方留言哦 。 如果喜欢的话 , 可以分享给你的朋友 。 我是涛涛随记 , 记得关注哦 , 我们下次见!

来源:(涛涛随记)
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标题:海王星|海王星上的天眼,恐怖程度远超木星大红斑,究竟发生了什么事呢?