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標題: 天文學家終於明白為何天王星和海王星顏色不一樣 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2022-6-8 12:58 AM 標題: 天文學家終於明白為何天王星和海王星顏色不一樣

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　　研究人員使用位於夏威夷的北雙子座望遠鏡與NASA紅外望遠鏡設施(IRTF)﹐以及哈伯太空望遠鏡觀測﹐之後以觀測結果建立天王星與海王星大氣模型﹐模型顯示天王星的霧霾會停滯且積聚在大氣層中﹐所以它的顏色比海王星淺。
　　海王星和天王星有很多共同點﹕它們具有相似的質量﹑大小和大氣成分﹐但是它們的外觀卻明顯不同。以可見光觀測﹐海王星呈現藍色﹐而天王星則是淺綠色。英國牛津大學行星物理學教授Patrick Irwin領導的團隊在JGR Planets期刊發表論文﹐認為兩顆行星上都存在的一層濃霧﹐由於天王星的濃霧比海王星更厚所以顯得更白﹐如果海王星和天王星的大氣中沒有霧霾﹐兩者會有幾乎相同的藍色。
　　先前科學家對這兩顆星球的研究﹐只關注在行星上層大氣的特定波長外觀﹐而且認為大氣深層只有甲烷和硫化氫冰雲。團隊建立的大氣模型不僅使用了更廣範圍波長(紫外到近紅外)的觀測資料﹐還在模型建立更深層內部的霧霾顆粒(氣溶膠層)。模型描述大氣由不同高度的三層氣溶膠所組成﹐影響顏色的關鍵是中間層﹐天王星這一層的霧霾比海王星上更厚。研究小組認為在這兩顆行星上﹐甲烷冰會凝結在這層的氣溶膠顆粒上﹐之後將顆粒拉入大氣層深處形成甲烷雪。由於海王星的大氣比天王星活躍﹐因此海王星的大氣有效率地將甲烷攪入霧霾層並產生雪﹐從而消除了霧霾。天王星由於大氣緩動慢移﹐所以有較厚的霧霾層﹐因此海王星的看起來比較藍。
　　為了建立模型﹐團隊分析一組包括紫外線﹑可見光和近紅外波長(從0.3到2.5微米)的行星觀測資料﹐其中北雙子座望遠鏡的近紅外積分場光譜儀(NIFS)特別重要﹐因為它能夠為視野中的每個點提供光譜﹐所以提供行星不同位置在不同波長下的亮度﹐得到兩顆行星整個盤面的大氣層在近紅外波長范圍內詳細的反射率。此外﹐模型也有助於解釋在海王星上偶爾可見﹐但在天王星卻少見的黑點原因。研究表明﹐那是最深層氣溶膠層導致反射率較低造成的。(

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