用哈柏望遠鏡觀察木星和天王星的天氣
哈伯太空望遠鏡眼中的木星和天王星。預報稱，木星北方低緯度的位置會有暴風雨。天王星的北極則顯示出濃厚的霧霾，看起來類似於城市上空的煙霧。極地霾邊界附近有幾場小風暴。圖源：NASA/ESA
木星和天王星的天氣如何？
哈柏望遠鏡 —— 一位行星際氣象學家 —— 跟蹤著行星上不斷變化的天氣和季節。木星的天氣是由內到外驅動的，因為從其內部滲透的熱量比從太陽接收的多。這種熱量間接驅動了顏色變化周期，突出了交替的旋風和反氣旋系統。
另一方面說來，天王星的季節以蝸牛般的速度交替著，因為它需要84年來完成繞太陽一周。此外，對應著它傾斜的中軸，天王星上的季節也是極端的。因此，隨著北半球夏季的臨近，哈柏望遠鏡看到了一個不斷增長的高空光化學霧霾的極帽，看起來類似於地球上城市的煙霧。
木星天氣預報
在下面的木星檢視中，左圖攝於 2022 年 11 月 12 日。你可以看到一連串突出的交替風暴，形成一條「漩渦街」。這是一種巢狀的反氣旋和旋風的波浪模式，像機器中的齒輪一樣釘選在一起，沿著順時針或逆時針兩種方向交替著運動。如果風暴之間彼此足夠接近，且不太可能合並的話，它們可能會形成更大的風暴，規模能與當前的大紅斑相媲美。反氣旋和氣旋的交錯模式阻止了個別風暴的合並。這些風暴在過去十年中如雨後春筍般湧現。強烈的色差表明哈柏望遠鏡也看到了不同的雲的高度和深度。
此外，木衛一還遮擋了部份木星，投下了陰影。火山硫在不同的溫度下呈現出不同的色調，這就是為什麽木衛一的表面如此豐富多彩的原因。
右圖是2023年1月6日拍攝的，顯示了木星和傳說中的大紅斑。木星看起來很小，因為當時它距地球很遠。雖然這個漩渦大到足以吞噬地球，但它實際上已經縮小到150年來所有觀測記錄中最小的尺寸。木星的——冰冷衛星木衛三——在右下角，它正穿越這顆巨大的行星。木衛三比水星略大，是太陽系中最大的衛星。這是一個布滿隕石坑的世界，其表面構造除了冰水混合物，還有由內部熱量驅動的表觀冰川流。
2022 年 11 月和 2023 年 1 月木星上旋轉的風暴。圖源：NASA/ESA/ STScI/ 艾米·西蒙 (NASA-GSFC)/ 麥可·H·王 (UC Berkeley)/ 約瑟夫·德帕斯誇萊 (STScI).
天王星天氣預報
行跡古怪的天王星以84年為周期，側身行駛在繞太陽的軌域上。它奇怪地傾斜的「水平」旋轉軸偏離軌域平面八度，這意味著——在長達 42 年的時間裏——一個半球的部份地區完全沒有日照。當航海者 2 號航天器在 1980 年代存取時，天王星的南極幾乎直指太陽。然而，哈伯的最新檢視顯示它的北極現在正向太陽傾斜。
天王星（左下）的影像是 2014 年拍攝的。那是北半球春分之後的七年，當時太陽直接照耀著行星的赤道。此時，星球上出現了多場小型風暴，甚至還出現了一些微弱的雲帶。
天王星（右下）的影像拍攝於 2022 年 11 月 10 日。天王星的北極顯示出增厚的光化學霧霾，視覺上類似於城市上空的煙霧。此外，幾場小風暴處於靠近極地霧霾邊界的邊緣地帶。哈柏望遠鏡一直在追蹤極地冰冠的大小和亮度——它們年復一年地變得越來越亮。多重效應控制著大氣極冠如何隨季節變化。隨著 2028 年北半球夏至的臨近，冰冠可能會變得更亮，並將直接對準地球。屆時，我們將能欣賞到天王星環和它美麗的北極；整個星環系統將正對我們。
哈柏望遠鏡在 2014 年和 2022 年拍攝的天王星。圖源：NASA/ESA/ STScI/ 艾米·西蒙 (NASA-GSFC)/ 麥可·H·王 (UC Berkeley)/ 約瑟夫·德帕斯誇萊 (STScI).
結語：
哈伯太空望遠鏡密切關註太空中的行星，觀察木星和天王星等行星的天氣和季節變化。
轉自NASA。
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