用哈勃望远镜观察木星和天王星的天气

哈勃太空望远镜眼中的木星和天王星。预报称，木星北方低纬度的位置会有暴风雨。天王星的北极则显示出浓厚的雾霾，看起来类似于城市上空的烟雾。极地霾边界附近有几场小风暴。图源：NASA/ESA

木星和天王星的天气如何？

哈勃望远镜 —— 一位行星际气象学家 —— 跟踪着行星上不断变化的天气和季节。木星的天气是由内到外驱动的，因为从其内部渗透的热量比从太阳接收的多。这种热量间接驱动了颜色变化周期，突出了交替的旋风和反气旋系统。

另一方面说来，天王星的季节以蜗牛般的速度交替着，因为它需要84年来完成绕太阳一周。此外，对应着它倾斜的中轴，天王星上的季节也是极端的。因此，随着北半球夏季的临近，哈勃望远镜看到了一个不断增长的高空光化学雾霾的极帽，看起来类似于地球上城市的烟雾。

木星天气预报

在下面的木星视图中，左图摄于 2022 年 11 月 12 日。你可以看到一连串突出的交替风暴，形成一条“漩涡街”。这是一种嵌套的反气旋和旋风的波浪模式，像机器中的齿轮一样锁定在一起，沿着顺时针或逆时针两种方向交替着运动。如果风暴之间彼此足够接近，且不太可能合并的话，它们可能会形成更大的风暴，规模能与当前的大红斑相媲美。反气旋和气旋的交错模式阻止了个别风暴的合并。这些风暴在过去十年中如雨后春笋般涌现。强烈的色差表明哈勃望远镜也看到了不同的云的高度和深度。

此外，木卫一还遮挡了部分木星，投下了阴影。火山硫在不同的温度下呈现出不同的色调，这就是为什么木卫一的表面如此丰富多彩的原因。

右图是2023年1月6日拍摄的，显示了木星和传说中的大红斑。木星看起来很小，因为当时它距地球很远。虽然这个漩涡大到足以吞噬地球，但它实际上已经缩小到150年来所有观测记录中最小的尺寸。木星的——冰冷卫星木卫三——在右下角，它正穿越这颗巨大的行星。木卫三比水星略大，是太阳系中最大的卫星。这是一个布满陨石坑的世界，其表面构造除了冰水混合物，还有由内部热量驱动的表观冰川流。

2022 年 11 月和 2023 年 1 月木星上旋转的风暴。图源：NASA/ESA/ STScI/ 艾米·西蒙 (NASA-GSFC)/ 迈克尔·H·王 (UC Berkeley)/ 约瑟夫·德帕斯夸莱 (STScI).

天王星天气预报

行迹古怪的天王星以84年为周期，侧身行驶在绕太阳的轨道上。它奇怪地倾斜的“水平”旋转轴偏离轨道平面八度，这意味着——在长达 42 年的时间里——一个半球的部分地区完全没有日照。当航海者 2 号航天器在 1980 年代访问时，天王星的南极几乎直指太阳。然而，哈勃的最新视图显示它的北极现在正向太阳倾斜。

天王星（左下）的图像是 2014 年拍摄的。那是北半球春分之后的七年，当时太阳直接照耀着行星的赤道。此时，星球上出现了多场小型风暴，甚至还出现了一些微弱的云带。

天王星（右下）的图像拍摄于 2022 年 11 月 10 日。天王星的北极显示出增厚的光化学雾霾，视觉上类似于城市上空的烟雾。此外，几场小风暴处于靠近极地雾霾边界的边缘地带。哈勃望远镜一直在追踪极地冰冠的大小和亮度——它们年复一年地变得越来越亮。多重效应控制着大气极冠如何随季节变化。随着 2028 年北半球夏至的临近，冰冠可能会变得更亮，并将直接对准地球。届时，我们将能欣赏到天王星环和它美丽的北极；整个星环系统将正对我们。

哈勃望远镜在 2014 年和 2022 年拍摄的天王星。图源：NASA/ESA/ STScI/ 艾米·西蒙 (NASA-GSFC)/ 迈克尔·H·王 (UC Berkeley)/ 约瑟夫·德帕斯夸莱 (STScI).

结语：

哈勃太空望远镜密切关注太空中的行星，观察木星和天王星等行星的天气和季节变化。

转自NASA。

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来源: 天文在线