天王星和海王星顏色相異的新發(fā)現(xiàn)

　　在太陽(yáng)系的八大行星中天王星和海王星最像雙胞胎，它們的大小、質(zhì)量、成分與結(jié)構(gòu)、甚至連旋轉(zhuǎn)速度都近似，但是，海王星有迷人、夢(mèng)幻般的天藍(lán)色，還帶有可見(jiàn)的旋轉(zhuǎn)風(fēng)暴，天王星卻呈現(xiàn)單調(diào)的淡青色，這兩顆行星如此相似，顏色卻是明顯不同，為什么？

　　根據(jù)牛津大學(xué)行星物理學(xué)家Patrick Irwin領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，因?yàn)橛幸粚屿F霾包覆，稀釋了天王星的藍(lán)色調(diào)。

　　天王星和海王星的結(jié)構(gòu)非常相似，都有一個(gè)小的巖石核心，被水、氨和甲烷冰所包覆；氣態(tài)大氣由氫氣、氦氣和甲烷組成，但就像太陽(yáng)系中的所有其他大氣一樣，并不是均勻分布而是分層的。

　　研究團(tuán)隊(duì)分析了這兩顆行星的可見(jiàn)光和近紅外的觀測(cè)結(jié)果，建構(gòu)了新的、能夠很完整地復(fù)制觀測(cè)結(jié)果的大氣層模型。

　　在他們的模型中，兩顆行星都有一層光化學(xué)霧，這是來(lái)自太陽(yáng)的紫外線輻射分解大氣中的氣溶膠顆粒，產(chǎn)生的霧霾顆粒，研究人員稱之為Aerosol-2層。在天王星上，Aerosol-2層的不透明度幾乎是海王星上的兩倍，因?yàn)檫@些粒子吸收紫外線，具有幾近白色的可見(jiàn)反射光譜，所以天王星觀察到的紫外線反射率較低，也解釋了為什么天王星在人眼看來(lái)比海王星的藍(lán)色更淡許多，以及為什么黑點(diǎn)在海王星比較容易被觀察到。

　　Aerosol-2層下方被稱為Aerosol-1層是更深的霧層，是甲烷重新蒸發(fā)與沉積的霧霾顆粒，這些霧霾顆粒凝結(jié)成硫化氫的亞微米晶體，該區(qū)域的光譜特征與冰和黑霧一致，研究小組認(rèn)為，Aerosol-1區(qū)域是在海王星上觀察到的斑點(diǎn)和條帶等暗特征的起源地，如果海王星的Aerosol-2層更薄、更透明，這些特征就會(huì)更明顯。

　　目前尚不清楚為什么海王星的Aerosol-2層不如天王星的致密，但研究人員認(rèn)為，海王星的大氣層可能比天王星更能有效地通過(guò)釋放甲烷來(lái)清除霧霾。（編譯/臺(tái)北天文館劉愷俐）

資料來(lái)源：Science Alert

發(fā)布單位：臺(tái)北市立天文科學(xué)教育館