天王星大氣層驚現複雜氣體流動!哈伯望遠鏡20年觀測揭密
太空
04-02
美國航太總署(NASA)的哈伯太空望遠鏡持續監測著太陽系中最奇特的行星——天王星。這顆冰巨行星以獨特的97.77度傾角自轉,相當於「躺著」繞太陽公轉,每84個地球年才完成一圈軌道執行。科學家分析2002至2022年間的觀測資料,包括來自太空望遠鏡成像光譜儀(STIS)的資料,首次完整呈現天王星大氣層隨季節變化的複雜樣貌。
NASA專家解釋:「天王星的自轉軸傾斜很可能是遠古時期與地球大小天體碰撞造成的。這種獨特傾角造就了太陽系最極端的季節變化——當太陽直射其中一個極區時,另一極將陷入長達21年的黑暗冬季。」
天文學家特別關注這種極端傾角如何影響大氣活動。天王星大氣主要由氫、氦和甲烷組成,其中吸收紅光的甲烷分子賦予行星獨特的藍綠色調。觀測顯示,藍色區域甲烷濃度較高,綠色區域較低,紅色則代表幾乎不含甲烷。
研究團隊比對20年間的四次觀測發現,與木星、土星等氣態巨行星不同,天王星的氣體分佈極不均勻。在北半球經歷春季的這段期間,極區甲烷持續嚴重匱乏。但哈伯望遠鏡捕捉到懸浮微粒與霧霾結構的顯著變化——隨著2030年夏至將至,北半球區域正逐漸變亮。
太空望遠鏡科學研究所指出:「中低緯度區域的懸浮微粒與甲烷分佈在20年間保持穩定,但極區卻呈現截然不同的動態。特別值得注意的是,北極附近的懸浮微粒在早春時呈現深色,近年卻突然轉為明亮,當太陽輻射減弱時,這些微粒更會在邊緣地帶消失,證實陽光會改變天王星大氣中的霧霾結構。」
隨著天王星季節更替,科學家將持續追蹤這顆神秘行星的大氣變化,期待解開更多宇宙之謎。