(CNN)天文学家在海王星的大气层中发现了一个巨大而神秘的黑点,它还有一个意想不到的明亮的同伴。
这项观测是由位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜完成的。
哈勃太空望远镜等太空观测站以前曾观测到类似漩涡的风暴——看起来像黑点——在这颗蓝色行星的大气层中旋转,但这是地球上的望远镜第一次在海王星上看到这样的风暴。
根据周四发表在《自然天文学》杂志上的一项新研究,这些新的观测结果为这一现象提供了更多的线索。
“自从第一次发现黑点以来,我一直想知道这些短暂而难以捉摸的黑暗特征是什么,”该研究的主要作者、牛津大学行星物理学教授帕特里克·欧文在一份声明中说。
气态巨行星和黑点
在我们的太阳系中,包括海王星在内的巨型气态行星,以其大气层中出现的黑斑而闻名,比如木星的大红斑,一场持续了几个世纪的风暴。
海王星是一颗冰巨星,多年来哈勃望远镜观测到了多次风暴。在两年的时间里,这些风暴似乎都遵循一种出现和消失的模式,这使得它们很难研究。美国宇航局于20世纪70年代发射的旅行者2号探测器在1989年飞越海王星时也瞥见了海王星上的两场黑色风暴,但在哈勃望远镜于1994年拍摄到海王星的图像之前,这些风暴就消失了。海王星上的大黑斑是旅行者2号观测到的最大风暴的昵称,它大到可以包含地球。
海王星的风暴与地球上的飓风表现不同。黑点是开始时稳定且顺时针旋转的高压系统,而地球北半球的飓风是逆时针旋转的低压系统。欧文和他的团队想要弄清楚的是,海王星上这些巨大的风暴最初是如何形成的。
新发现的海王星特征
海王星是一个冰冻的世界,平均温度为零下392华氏度(零下235摄氏度),狂风以每小时1200英里(每小时1931公里)的速度将冰冻的甲烷云吹过地球。它是我们太阳系中最遥远的行星,与太阳的距离大约是地球与太阳的距离的30倍,这个距离使得海王星的正午看起来像地球上的黄昏。
2018年,当哈勃望远镜在海王星上发现新的黑点时,欧文的团队抓住了这个机会,用甚大望远镜及其多单位光谱探测器(MUSE)进行了地面观测。据欧洲南方天文台介绍,该仪器使天文学家能够在不同波长的光中同时观察到一个天文物体的整体。
地球大气层往往会对地面望远镜产生扭曲效应,但MUSE依靠一种称为自适应光学的技术来捕捉清晰的图像。望远镜的反射镜由计算机控制,可以进行实时调整,纠正地球大气造成的任何扭曲,并保留天体的精细细节。
超大望远镜捕获的数据帮助天文学家确定黑点不是由云层中的间隙或间隙引起的。相反,观测结果表明,黑点的出现是由于变暗的空气颗粒聚集在海王星突出的大气层下,在那里雾和冰混合在一起。
MUSE仪器捕获了海王星及其黑点的三维光谱,使天文学家能够详细研究风暴,甚至做出令人惊讶的观察。
“在这个过程中,我们发现了一种罕见的深亮云类型,以前从未被发现过,即使是从太空中也从未发现过,”该研究的合著者、加州大学伯克利分校的行星科学家迈克尔·王(Michael Wong)在一份声明中说。
在观测中,这片不寻常的云以一个较小的亮点出现在较大的黑点旁边,两者位于同一大气水平面上。天文学家表示,他们对新发现的特征很感兴趣,并希望通过未来从地球上进行的观测了解更多信息。
“这是人类观察宇宙能力的惊人提升,”王说。“起初,我们只能通过向那里发射像旅行者号这样的航天器来探测这些斑点。然后我们获得了用哈勃望远镜远程拍摄它们的能力。最后,先进的技术可以从地面实现这一目标。”
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