海王星上卷起地球般大小的风暴 专家困惑不已(组图)
导语:天文学家第一次在海王星赤道附近观测到了一个巨大而明亮的风暴,其大小和位置都令天文学家困惑不已。究竟它是如何形成的?又是如何固定在那个位置的呢?
20世纪80年代末,美国宇航局的旅行者2号探测器拍摄到了海王星上风暴的照片。美国夏威夷凯克天文台发现的这个新风暴,因其大小和位置,让科学家们震惊不已。供图:NASA
在美丽的蓝色海王星上,狂暴多风的天气急转直下,其赤道附近生成了一个新的大风暴。
这个风暴是一个巨大而明亮的云团,大小与地球相当。可能正在向海王星表面降下甲烷冰。根据美国夏威夷凯克天文台最近拍摄的图像,这团云在6月26日至7月2日间变亮,且在7月25日观测时仍在翻滚。
尽管之前也曾在海王星上发现过风暴。但在其赤道附近出现如此巨大的风暴还是头一回,此前那些明亮的风暴云一般都聚集在两极附近。
从旅行者2号探测器拍摄的这张照片上看,海卫一(特里同)似乎悬挂在冰巨星海王星下方。
供图:NASA
“这个风暴很奇特,因为它真的很大,而且颜色不暗。它很亮,而明亮的东西很可能像是雷暴顶上的卷云。”美国国家射电天文台的Bryan Butler说道,“似乎这个风暴很稳定,因为它已经存在了大约一个月时间。”
在太阳系最远行星上生成的大风暴,其实我们也不能经常看到。毕竟,海王星与太阳的距离,比日地距离要远30倍,而且从1989年至今,我们再也没有向它发射过探测器。
正因如此,天文学家对海王星知之甚少。但他们知道,海王星上的狂风以高达1600千米的时速搅动着大气层。海王星的天气也因此成为太阳系中最严酷的气候之一。不过,这颗寒冷星球是如何产生这么大能量来驱动狂风,仍然是个待解之谜。
基于我们已有的观测数据,这种明亮而冰冷的云,也会像海王星表面巨大的黑暗风暴一样来来去去。1989年,旅行者2号探测器观测到了一个“大暗斑”气旋,其大小堪比木星的“大红斑”,风速甚至超过后者。但是,等到1994年哈勃太空望远镜观测到海王星时,那颗“大暗斑”已经消失了。哈勃望远镜反而在北部观测到了少量明亮的云层。
1989年8月,旅行者2号探测器飞掠海王星时,几乎不间断地拍摄了大量照片。供图:NASA
今年6月,加州大学伯克利分校的研究生Ned Molter第一次通过凯克天文台的望远镜看到这个巨大的云团时,他和导师Imke de Pater以为这与哈勃望远镜28年前看到的那个风暴一样。
然而并非如此。现在,团队正在试图弄清如此大的一团云是如何形成的,又是如何稳定在海王星赤道附近的。
“鉴于风暴肯定存在了几个星期时间,一定有什么东西在聚拢着它。”de Pater说道。
有一种可能性是,这团云与2011年土星表面出现的巨大风暴一样,也只是上层大气的一部分,最终会消解。
另外一个大胆的想法是:行星内部散发出来的热气形成的幽深而黑暗的气旋,从而把风暴固定住。当热气与大气层边缘的冷气相遇,其密度增加,变成云团,于是凯克天文台的望远镜便看到了明亮的风暴。
当旅行者2号探测器远离海王星,前往更远的深空时,海王星在它的回眸中变成了一弯新月。供图:NASA
Butler说:“如果它固定在了下方的气旋上,那么它很可能会长期存在。我们可以通过射电观测来看到下层云团,这样可以看到大气层深处。问题在于,它太难对付了。”
不过,解开我们临近行星上的谜团,有助于天文学家更好地理解我们迄今发现的数千颗地外行星。
Butler说:“研究冰巨星的重要之处在于,开普勒等探测器发现的大量行星都是冰巨星。如果我们打算彻底理解外行星,最好先搞懂天王星和海王星。”