哈勃巡游帶外行星的蒙太奇，新圖片中顯示了木星、土星、天王星和海王星。圖片來源： NASA/ ESA/ Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/ Joseph DePasquale (STScI)/?Hubblesite.

太陽系外的氣體和冰巨人是一個(gè)美麗而又神秘的世界。目前，只有木星是來自地球的朱若號訪問飛船所在地。但是哈勃望遠(yuǎn)鏡繼續(xù)密切關(guān)注著這些外部世界，2021年11月18日美國宇航局發(fā)布了哈勃拍攝的木星、土星、天王星和海王星的絕美圖片。

這些被稱為“哈勃大巡游”的年度觀測，突顯了這些奇異的世界，并監(jiān)測其湍流、渦旋大氣的變化。

哈勃大巡游：僅次于到達(dá)那兒

二十世紀(jì)七十年代和八十年代，先鋒10號和先鋒11號以及旅行者1號和旅行者2號訪問了這些遙遠(yuǎn)的世界。自那以后，只有到達(dá)木星和土星的巡回任務(wù)：伽利略號、朱若號和卡西尼號探測器。對天王星和海王星最好的圖片仍然是先鋒號和旅行者號拍攝的。

然而，哈勃號觀測的圖像仍然非常好，事實(shí)上，僅次于到那一游。即使這四顆行星極其遙遠(yuǎn)，哈勃號仍然能顯示出它們大氣的驚人細(xì)節(jié)。

哈勃號每年觀測這些帶外行星，作為帶外行星大氣遺產(chǎn)計(jì)劃的一部分。這些整體視圖有助于科學(xué)家每年追蹤風(fēng)暴、風(fēng)和云的的變化。

讓我們來看看今年的這些圖片能顯示出每顆恒星的什么信息。

木星：風(fēng)暴和更多的風(fēng)暴

木星是巨大行星中最大的一顆，它的深部 大氣不斷受到風(fēng)暴的干擾。當(dāng)然，這包括著名的大紅斑。2021年9月4日哈勃捕獲到了很多關(guān)于這些風(fēng)暴的驚人細(xì)節(jié)。今年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)木星的赤道帶仍然是深橙色。此前，觀測顯示該地區(qū)的大氣層顏色有白色或米色的變化。然而今年，橙色似乎持續(xù)了很長一段時(shí)間而不是恢復(fù)到以往平淡的顏色。

新圖片中出現(xiàn)了幾場新風(fēng)暴。他們被昵稱為barges，這是科學(xué)家在古老的旅行者號飛越木星時(shí)首次使用的術(shù)語。這些氣旋漩渦看起來像拉長的褐色細(xì)胞。雖然有一些有明顯的邊緣，但另外一些看起來邊緣很模糊。

哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測到的木星及其如風(fēng)暴般的大氣層，攝于2021年9月4日。圖片來源：Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/?Hubblesite.

美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心艾米西蒙（Amy Simon）指出：

每當(dāng)我們得到新數(shù)據(jù)時(shí)，云中的圖像質(zhì)量和細(xì)節(jié)總是讓我大吃一驚。當(dāng)我在barges上或者在正下方的紅帶上觀測木星時(shí)，我突然想到，你可以看到更明顯的更深的云結(jié)構(gòu)。我們在這里看到了很多結(jié)構(gòu)和垂直深度的變化。

土星六邊形彩色帶

土星標(biāo)志性的北極六邊形是太陽系中最令人驚奇的景觀之一。2021年9月12日，哈勃號觀測的新圖像對這個(gè)現(xiàn)象顯示的很清楚。相比之下，從去年的圖像中更難辨別這一點(diǎn)。六邊形是一個(gè)奇特的特征，它邊緣分明，幾乎是人造的，看起來很不合適。在1981年旅行者2號發(fā)現(xiàn)了這個(gè)六邊形。

六邊形的中心有一個(gè)巨大的氣旋，氣旋直徑有1240英里（2000公里），云層速度高達(dá)330英里每小時(shí)（150米每秒）。六邊形自身邊長有令人難以置信的8600英里（13800公里）長。

今年的圖像還顯示了土星北半球大氣帶快速而絢麗的顏色變化。在土星南半球，現(xiàn)在是冬季，南極呈現(xiàn)出藍(lán)色。

2021年9月12日，哈勃望遠(yuǎn)鏡觀到的土星及其光環(huán)。圖片來源：ESA/ NASA/ Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/ Alyssa Pagan (STScI)/?Hubblesite.

據(jù)加州大學(xué)伯克利分校邁克爾王（Michael Wong）述說：

這是我們利用哈勃望遠(yuǎn)鏡能做的最好的事情，利用哈勃望遠(yuǎn)鏡的高分辨率，我們能把范圍縮窄到實(shí)際變化的波段。如果通過地面上的望遠(yuǎn)鏡來觀察，大氣層會模糊視野，色變丟失。地面上的任何設(shè)備都沒有哈勃望遠(yuǎn)鏡看的清晰。

天王星極冠上的春天

現(xiàn)在是天王星北半球的春天，從2021年10月25日開始，新圖像顯示這顆行星上著名的極冠閃耀得和往常一樣明亮。這歸因于從太陽吸收了更多得紫外線。同樣，在極冠中，甲烷濃度和煙霧顆粒特性以及大氣流動(dòng)模型也在發(fā)生變化。

有趣的是，極冠最南端始終保持在維度43度上，科學(xué)家認(rèn)為這是由于大氣中的急流造成的。

天王星在哈勃望遠(yuǎn)鏡中顯示出明亮的極冠，攝于2021年10月25日。圖片來源： NASA/ ESA/ Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/ Alyssa Pagan (STScI)/?Hubblesite.

海王星的黑斑

海王星上最有趣的特征是它上面的大黑斑，這讓人想起木星上的大紅斑。2021年9月7日，哈勃望遠(yuǎn)鏡觀察海王星，不僅看見了黑斑，還看見一個(gè)比平時(shí)更暗的北半球。大氣中一個(gè)黑色細(xì)長的環(huán)帶圍繞在行星南極的上空。

去年天文學(xué)家觀察到一個(gè)大黑斑可能改變了方向，他們不能完全確定為什么會這樣。也看見一個(gè)較小的黑斑“小黑斑”從大黑斑上脫離。

像天王星一樣，海王星的大氣帶不如木星和土星的大氣帶突出，但它們確實(shí)存在。哈勃望遠(yuǎn)鏡在它最近的觀察中發(fā)現(xiàn)了少許明亮的云層。

當(dāng)然，哈勃望遠(yuǎn)鏡以提供令人嘆為觀止的宇宙全景而聞名，然而，不用說，它也能讓我們更接近我們自己太陽系迷人的世界。

哈勃望遠(yuǎn)鏡觀察海王星左上角黑斑，攝于2021年9月7日。圖片來源： NASA/ ESA/ Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/ Alyssa Pagan (STScI)/?Hubblesite.

摘要：美國宇航局發(fā)布了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的木星、土星、天王星和海王星的絕美新圖片。這些一年一度的觀測被稱為哈勃太空之旅。

BY：Paul Scott Anderson

FY：Astronomical volunteer team

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