本文作者:admin

海王星内部正在发生奇怪的事情

admin 2周前 ( 09-13 03:22 ) 16 抢沙发
海王星内部正在发生奇怪的事情摘要: 原标题:海王星内部正在发生奇怪的事情 海王星比天王星更远,但它们的表面温度却非常相似。 旅行者2号于1989年到达过海王...
原标题:海王星内部正在发生奇怪的事情

海王星比天王星更远,但它们的表面温度却非常相似。

海王星内部正在发生奇怪的事情

旅行者2号于1989年到达过海王星,短短12年在太阳系的历史征程掀起后,才发现六个新的卫星,把地球上环的第一印象,并指出特别猛烈的风暴。

暴风雨令人惊讶。在南半球,逆时针旋转的风速高达2414 km / h,是有记录以来最强的。天文学家称它为“大黑点”,而当哈勃太空望远镜在五年后注视着这颗行星时,它已经消失了,他们渴望了解为什么风如此猛烈。

海王星内部正在发生奇怪的事情

他们还被另一个问题困扰:旅行者2号显示海王星比天王星更热,尽管离太阳更远。这种额外热量的来源仍然是个谜。

海王星内部正在发生奇怪的事情

展开全文

在开始解决当前的两个问题之前,我们必须首先了解“温暖”的实际含义。由于海王星是天然气巨头,因此我们无法像在地球固体表面上那样测试地平面上的全球平均温度。相反,海王星的核心可能很小,因此必须在高处进行温度测量。

海王星内部正在发生奇怪的事情

温度问题

我们只能测量最外层的温度,这样一来,我们发现海王星实际上并没有比天王星更热,实际上它们处于同一温度。但是由于海王星由于离太阳较远而获得的太阳光较少,所以事实并非如此。

海王星内部正在发生奇怪的事情

温度的相似性表明,与从太阳吸收的热量相比,海王星散发的热量更多。旅行者的测量结果表明,海王星散发的热量是太阳吸收热量的两倍,而天王星则没有。这就是事情变得很有趣的地方。

海王星内部正在发生奇怪的事情

木星和土星也散发的热量几乎是它们吸收热量的两倍,而天王星则不会。

随着距离太阳越来越远,温度的升高表明木星是天然气中最温暖的,其次是土星。然而,这种不寻常的结果与天王星没有明显的内部热源有关。海王星正在寻找一种将自身加热到天王星水平的方法,而天王星除了产生来自太阳的热量外无法产生任何额外的热量。

海王星内部正在发生奇怪的事情

但是,什么是内部热源?简单来说,就是这些行星形成时,太阳系诞生所产生的热量。热量从原始太阳星云中收缩出来,这种效应被称为开尔文-亥姆霍兹收缩。

海王星内部正在发生奇怪的事情

海王星[以及木星和土星]上的额外热源很大程度上是由于重力收缩而引起的。随着行星在重力作用下缓慢收缩,向内下落的物质将其势能转换为热能,然后向上释放出热量。

但是,没有明确的理由说明天王星没有太多的内部热源,或者根本没有。一定有东西阻碍了天王星的这一过程,这也许是由于其早期历史中撞向了地球。问题变成了,为什么海王星有一个内部热源,而天王星却没有?

变化多端的冰冻星球

行星辐射的热量主要取决于它的年龄以及它释放热量的速度或缓慢程度。一颗更老的星球会更冷。它们释放的速度取决于内部结构和组成,云层,对流等,这可能相当复杂。

海王星内部正在发生奇怪的事情

在天然气巨头上,可能会有大量的氦雨,改变了释放的热量。对于天王星和海王星来说,它们的年龄可能不同。那这些风呢?不可否认,它们凶猛,这可能与温度有关。

我们长期以来一直猜测海王星和天王星的寒冷可能导致近乎无摩擦的状况,因此允许更快的风形成。

通过这种方式,在海王星上没有山脉,丘陵或其他障碍会减慢风速。但是风暴与内部热源之间有什么关系吗?

海王星内部正在发生奇怪的事情

由于涉及的时间长,因此很难量化这些影响。海王星上的一年是地球的165年,所以我们没有机会用现代工具研究地球的大部分季节性周期。研究外部行星的大气层需要很大的耐心和对过去和未来几代行星科学家的信任。

我想该理论应该是太阳能量越大,风能就越多,但是在地球上,我们很长一段时间以来就知道,太阳吸收的能量会转换为大气中的动能,也就是说,风只是很小的一部分。

地球是一个效率很低的热机,它不会给你带来很多好处。原因之一是它的固体表面通过摩擦耗散了风能,而气体巨人却没有,这就是为什么所有巨型行星的风都比地球强得多的原因之一。

海王星内部正在发生奇怪的事情

海王星的风为何如此强劲?

风的产生可能比太阳光能穿透的更深,因此内部热量和自转的结合很可能产生风。

天王星的风速可达每小时901公里,海王星的风速可达每小时2414公里。它们都比木星风暴快。木星的大红色斑点以618公里/小时的速度吹拂。鉴于天王星不会产生额外的热量,仅靠内部热量无法解释其风速。

海王星内部正在发生奇怪的事情

计算机模拟表明,冰巨人的风被限制在其大气层的较浅深度。这可能表明我们在天王星和海王星上看到的快速风至少部分是由于水等物质的凝结潜热释放所致。

当我们在海王星上测量风时,我们会看到一个特定的高度。在其他高度的风可能会变慢或变快。我们不知道,因为我们从未对大多数外行星的大气层进行过探测。

海王星内部正在发生奇怪的事情

它增加了我们对行星大气中物理学和化学知识的了解,并帮助我们更好地了解了我们自己的地球,因为无论在地球还是在遥远的海王星上,物理学和化学都以相同的方式起作用。

阅读
分享

发表评论

快捷回复:

评论列表 (暂无评论,16人围观)参与讨论

还没有评论,来说两句吧...