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首次從地球上探測到神秘的海王星暗斑

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首次從地球上探測到神秘的海王星暗斑


這張圖片顯示了在歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)上用MUSE儀器觀測到的海王星 。在海王星的每個像素上，繆斯將入射光分成不同的顏色或波長 。這類似于同時獲得數千種不同波長的圖像，這為天文學家提供了大量有價值的信息 。右邊的圖像將MUSE捕捉到的所有顏色組合成海王星的“自然”視圖，在右上角可以看到一個黑點 。然后我們看到特定波長的圖像:551納米(藍色)、831納米(綠色)、848納米(紅色)；請注意，顏色只是指示性的，用于顯示目的 。黑斑在更短(更藍)的波長處最為明顯 。就在這個暗斑旁邊，繆斯也捕捉到了一個小亮斑，僅在中間的圖像中可見，波長為831 nm，位于大氣層深處 。這種明亮的深云在地球上從未被發現過 。這些圖像還顯示了海王星左下邊緣的其他幾個較淺的亮點 ， 在長波長下可以看到 。從地面上對海王星的暗點進行成像只能歸功于VLT的自適應光學設備，該設備可以糾正大氣湍流造成的模糊，并允許MUSE獲得清晰的圖像 。為了更好地突出星球上微妙的黑暗和明亮的特征，天文學家仔細處理了MUSE數據，獲得了你在這里看到的東西 。鳴謝:ESO/P. Irwin等人 。
據ESO：使用歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)，天文學家在海王星的大氣中觀察到一個大的暗點，旁邊有一個意想不到的小亮點 。這是第一次在地球上用望遠鏡觀察到地球上的暗點 。海王星大氣藍色背景中的這些偶然特征對天文學家來說是一個謎，新的結果為它們的性質和起源提供了進一步的線索 。
大斑點是大行星大氣中的常見特征，最著名的是木星的大紅斑 。1989年 ， 美國宇航局的旅行者2號首次在海王星上發現了一個黑點 ， 幾年后它消失了 ?！白詮牡谝淮伟l現暗點以來，我一直想知道這些短暫而難以捉摸的暗特征是什么，”英國牛津大學教授、該研究的首席研究員帕特里克·歐文說 。
這項研究發表在《自然天文學》的一篇題為“海王星大氣中暗點和風暴的云結構”的論文中 。
歐文和他的團隊使用來自歐洲南方天文臺VLT的數據，排除了黑點是由云層中的“清除”引起的可能性 。相反 ， 新的觀察表明，黑斑很可能是主要可見霧霾層下面一層空氣顆粒變暗的結果，因為冰和霧霾在海王星的大氣中混合 。
得出這個結論并不容易 ， 因為暗點并不是海王星大氣的永久特征 ， 天文學家以前從未能夠足夠詳細地研究它們 。美國宇航局/歐洲航天局哈勃太空望遠鏡在海王星大氣中發現了幾個暗點 ， 包括2018年首次發現的地球北半球的一個暗點，這是一個機會 。
歐文和他的團隊立即開始從地面研究它——用一種非常適合這些挑戰性觀測的儀器 。
使用VLT的多單元光譜探測器(MUSE) ， 研究人員能夠將海王星和它的光斑反射的太陽光分成它的成分顏色或波長，并獲得三維光譜 。這意味著他們可以比以前更詳細地研究這個地方 ?！拔曳浅＜?，不僅能夠從地面首次探測到暗點，還首次記錄了這種特征的反射光譜，”歐文說 。
由于不同的波長探測海王星大氣層的不同深度，擁有光譜使天文學家能夠更好地確定暗點在行星大氣層中的高度 。該光譜還提供了大氣不同層的化學成分信息，這為該團隊提供了為什么該點看起來很暗的線索 。
觀察還提供了一個令人驚訝的結果 ?！霸谶@個過程中，我們發現了一種罕見的深亮云類型，這種類型以前從未被發現過，甚至從太空中也沒有發現過，”該研究的合著者、美國加州大學伯克利分校的研究員王敏德說 。
這種罕見的云類型在較大的主暗點旁邊作為一個亮點出現，VLT數據顯示，新的“深亮云”在大氣中與主暗點處于同一水平 。這意味著與以前觀察到的高海拔甲烷冰的小“同伴”云相比，這是一種全新的特征 。
在歐洲南方天文臺VLT的幫助下，現在天文學家有可能從地球上研究類似這些斑點的特征 ?！斑@是人類觀測宇宙能力的驚人提高 。起初，我們只能通過像航海家號這樣的航天器來探測這些地點 。然后我們有能力用哈勃望遠鏡遠程觀察它們 。最后，技術已經進步到可以從底層實現這一點，”Wong總結道 。