模型显示天王星的雾霾会停滞且积聚在大气层中 所以它的颜色比海王星浅

模型显示天王星的雾霾会停滞且积聚在大气层中 所以它的颜色比海王星浅

模型显示天王星的雾霾会停滞且积聚在大气层中 所以它的颜色比海王星浅

(神秘的地球uux.cn报道)据台北市立天文科学教育馆网站(编译 李瑾):研究人员使用位于夏威夷的北双子座望远镜与NASA红外望远镜设施(IRTF),以及哈伯太空望远镜观测,之后以观测结果建立天王星与海王星大气模型,模型显示天王星的雾霾会停滞且积聚在大气层中,所以它的颜色比海王星浅。

海王星和天王星有很多共同点:它们具有相似的质量、大小和大气成分,但是它们的外观却明显不同。以可见光观测,海王星呈现蓝色,而天王星则是浅绿色。英国牛津大学行星物理学教授派崔克.厄文(Patrick Irwin 领导的团队在《JGR Planets》期刊发表论文,认为两颗行星上都存在的一层浓雾,由于天王星的浓雾比海王星更厚所以显得更白,如果海王星和天王星的大气中没有雾霾,两者会有几乎相同的蓝色。

先前科学家对这两颗星球的研究,只关注在行星上层大气的特定波长外观,而且认为大气深层只有甲烷和硫化氢冰云。团队建立的大气模型不仅使用了更广范围波长(紫外到近红外)的观测资料,还在模型建立更深层内部的雾霾颗粒(气溶胶层)。模型描述大气由不同高度的三层气溶胶所组成,影响颜色的关键是中间层,天王星这一层的雾霾比海王星上更厚。研究小组认为在这两颗行星上,甲烷冰会凝结在这层的气溶胶颗粒上,之后将颗粒拉入大气层深处形成甲烷雪。由于海王星的大气比天王星活跃,因此海王星的大气有效率地将甲烷搅入雾霾层并产生雪,从而消除了雾霾。天王星由于大气缓动慢移,所以有较厚的雾霾层,因此海王星的看起来比较蓝。

为了建立模型,团队分析一组包括紫外线、可见光和近红外波长(从 0.3 到 2.5 微米)的行星观测资料,其中北双子座望远镜的近红外积分场光谱仪 (NIFS) 特别重要,因为它能够为视野中的每个点提供光谱,所以提供行星不同位置在不同波长下的亮度,得到两颗行星整个盘面的大气层在近红外波长范围内详细的反射率。此外,模型也有助于解释在海王星上偶尔可见,但在天王星却少见的黑点原因。研究表明,那是最深层气溶胶层导致反射率较低造成的。




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