海王星的天空之色是什么?
所有大氣層的顏色,毫無(wú)疑問(wèn)是藍(lán)色的。
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? ?海王星(Neptune)(1989) ? ? ? ? ? 天王星(Uranus)(2015)
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木星(Jupiter) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?土星(Saturn)
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? ? ? ? 火星(Mars) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 金星(Venus)
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一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤認(rèn)知是“氧氣”使得我們的天空蔚藍(lán)。這不是事實(shí)。氧氣是一種無(wú)色的氣體。所有無(wú)色氣體將有瑞利散射(Rayleigh Scattering)——更短波長(zhǎng)的光得以發(fā)散——使光源呈現(xiàn)得較紅并且天空余部呈現(xiàn)得較藍(lán)。這是同樣的物理(原理)使日落微紅。
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所有的大氣巨行星將是微藍(lán)的,正如在大氣巨行星的那些藝術(shù)品中所展現(xiàn)的:
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木星(Jupiter),與假象的外星生命一起形成,來(lái)自舊的電視節(jié)目《宇宙》。
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? ? ?土星(Saturn)的云伴著卡西尼號(hào)(Cassini)機(jī)器太空飛船燒毀在上部的大氣層,藝術(shù)品被做來(lái)紀(jì)念卡西尼號(hào)的任務(wù)告終。
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我真的不能發(fā)現(xiàn)任何海王星和天王星的天空優(yōu)秀藝術(shù)品。
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你能從那些木星和土星的圖片中看到藍(lán)色的瑞利散射:
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? ? ?行星邊緣處微妙的藍(lán)色層霧,和充滿木星極帽圈(polar cap)較暗的藍(lán)色層霧,都是瑞利散射層霧(Rayleigh scattering haze)的結(jié)果。
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(請(qǐng)找尋土星邊緣附近微妙的藍(lán)色層霧)
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你甚至能在火星的大氣層看到藍(lán)色薄霧:
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所以為什么我們有照片的全部行星的天空們看上去不藍(lán)呢?
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被金星紀(jì)元號(hào)宇宙飛船(Venera spacecraft)勘測(cè)的金星。標(biāo)記病態(tài)黃色的天空。
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從探路者著陸器(Pathfinder lander)看見(jiàn)的火星旅走號(hào)漫步車(Sojourner Rover)和火星。標(biāo)記黃油硬糖般的天空。
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惠更斯著陸器勘測(cè)的泰坦(Titan)(湖)表面。標(biāo)記橘色的天空。
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然后有月球黑暗的天空,這當(dāng)然只是因?yàn)槿鄙僖粚哟髿鈱?。?/span>備注:譯者加圖)
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所以為什么我在說(shuō)毫無(wú)疑問(wèn)大氣層是藍(lán)色的?所有我們有照片的行星們從表面上似乎不同意!別擔(dān)心,我沒(méi)有瘋。原因是——它不是氣體使得這些天空呈現(xiàn)不同的色彩。
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金星有二氧化硫(組成)的云層。云層事實(shí)上不是由氣體組成,它們是一種液滴狀的氣溶膠(溶氣)懸浮在(混合)氣體中。云層是如此厚實(shí)以致淡乎其淡黃色的云層(從太空(觀看)是淺白色的)放大至一種深檳(病態(tài))黃色。我們(確實(shí))沒(méi)有云端之上的天空照片,但要是我們拍攝了它們將可能看上去像這樣:
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火星的大氣層是如此稀薄以致藍(lán)色的部分只能在光不得不旅行穿過(guò)些許大氣(云)層抵達(dá)觀測(cè)者時(shí)——日落或日升期間,可視。
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但是白天期間,天空被微紅棕色的塵埃影響,這是和(火星)表面一樣的顏色。
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泰坦(湖)周圍的氣體同時(shí)充滿了有機(jī)光化學(xué)煙霧(organic photochemical smog),它懸浮在大氣層中。
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泰坦(湖)周圍的氣體另一層是藍(lán)色的。
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單一的大氣層能看起來(lái)是其他顏色而不是藍(lán)色的一些情況:如果大氣層由一種有色氣體組成如氯氣,它可能有一圈有色的天空;抑或,如果行星繞著一顆比我們的太陽(yáng)更涼或更紅的恒星公轉(zhuǎn),天空甚至在中午可能會(huì)有“日落霞色”;相似得,繞一顆類日恒星的一顆晴朗的、伴有非常厚實(shí)的大氣層的行星在中午可能會(huì)有“日落霞色”,由于光不得不穿過(guò)的層外空氣團(tuán)。
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海王星有氨氣(形成)的白云層,但是大多數(shù)的它們深藏于蔚藍(lán)的大氣(云)層;(蔚藍(lán))不僅僅是由于瑞利散射,也是由于甲烷對(duì)紅光的吸收。 ?
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海王星(Neptune)(2015)
云端之上,天空將是暗藍(lán)的(大氣層在那海拔高度上相當(dāng)稀薄并且行星處于暗弱光照射的狀態(tài)。)由于甲烷吸收,(海王星上看見(jiàn)的)太陽(yáng)也會(huì)輕微變藍(lán)。
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在太陽(yáng)系中,海王星是第八大行星,已知距日最遠(yuǎn)的行星。在太陽(yáng)系中,它是直徑第四長(zhǎng)的行星,質(zhì)量第三大的行星,密度第一的巨行星。海王星是地球質(zhì)量的17倍,比它近旁的天王星微重。因?yàn)楹M跣歉蟮馁|(zhì)量造成它的大氣層重力壓縮,所以它比天王星密度更大,體積更小。海王星每164.8年繞日一次,年均距離30.1天文單位(AU)(45億千米;28億英里)。它以羅馬海神命名,并有天文學(xué)的象征?——一枚海神波塞冬三叉戟風(fēng)格標(biāo)志。
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海王星肉眼不可見(jiàn),而且它是太陽(yáng)系中唯一通過(guò)數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)而不是實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的行星。天王星軌道意外的變更導(dǎo)致亞力克賽斯?博瓦德(Alexis Bouvard)推斷它的軌道受一顆未知行星的引力攝動(dòng)(gravitational perturbation)影響。海王星的位置隨后被約翰?庫(kù)奇?亞當(dāng)斯(John Couch)和預(yù)博?勒維耶(Urbain Le Verrier)在博瓦德死后(各自)獨(dú)立得從他的觀測(cè)(記錄)中計(jì)算出。海王星隨后在1846年9月23日,勒維耶(Le Verrier)預(yù)測(cè)的1度角之內(nèi)處,被約翰?伽勒(Johann Galle)借助一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到。
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它最大的(天然)衛(wèi)星——藍(lán)人魚(yú)(Triton)此后不久被發(fā)現(xiàn),即使行星余下13顆已知的(天然)衛(wèi)星直到20世紀(jì)才被(天文)望遠(yuǎn)鏡定位。地球與海王星的距離提供它一個(gè)狹小展現(xiàn)的個(gè)頭——使得借助地球上的望遠(yuǎn)鏡研究海王星充滿挑戰(zhàn)。當(dāng)旅行者2號(hào)(Voyager 2)(探測(cè)器)在1989年8月25日飛掠過(guò)海王星,他被拜訪。而且怎么說(shuō)呢,旅行者2號(hào)仍然是去拜訪海王星唯一的太空飛船。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡(Hubble Space Telescope)和巨型光學(xué)自適應(yīng)基地望遠(yuǎn)鏡(large ground-based telescopes with adaptive optics)的神臨使得迢迢遙遙遠(yuǎn)遠(yuǎn)處的觀測(cè)加以細(xì)小化。
作者: 格爾格瑞·布然恩(Gregory Brannon)
FY: BlitheLove
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