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小月亮海馬依然存在,海王星的黑暗風暴和木星的大紅斑有何不同?

海王星作為太陽系八大行星之一,在它周圍的那顆神秘衛星一直沒有合理的解釋。在美國宇航局哈勃太空望遠鏡的觀測下,加上行星科學家們幾年的數據分析,終於得出了:早在2013年就發現的那顆神秘衛星,其實是一個名叫海馬(Hippocamp)的小月亮。

在距離海馬很近的地方,有一個叫做Proteus的大月亮,並且它和海王星之間的距離也非常接近。如果按照常理來推論,當有重力掃過Proteus這樣的大月亮的時,它不僅可以清除軌道,也可以吞下那個較小的月亮,也就不會有後來我們所觀測到的內容呈現在宇宙之中了。

1,為什麼小月亮海馬(Hippocamp)依然還存在?

之所以稱呼海馬為小月亮,是因為它的體重很小,質量只有大月亮Proteus(418公里,即260英里)的千分之一,它的距離大概是35公里(20英里)。在數十億年之前,當時的大月亮Proteus和彗星發生了碰撞。或許,正是在這起事件中的碎片形成了如今的小月亮海馬。在遙遠的以前,較大的月球向外側緩慢移動, Proteus現在的位置應該才是海馬曾經所在的地方。

這樣的推論自然不是紙上談兵,而是有探索依據支持的。早在1989年的時候,就從Voyager 2圖像發現了Proteus上的大型撞擊坑,正是因為這一劇烈的衝擊差點擊碎了這個月球。現在,我們又從哈勃望遠鏡得知還有一小部分在它的身後,就像我們發現的海馬坎普(相聚12070公里,即7500英里)。

2、數十億年前海王星衛星系統經歷的暴力和折磨史

在數十億年之前,海王星的軌道外有一個神秘的地方,這裡是一大片岩石和冰冷的未知物體,這是它從Kuiper Belt(柯伊伯帶)捕獲的Triton(大月衛海衛),並且,「海衛」具有可破壞海王星原始衛星系統的引力。

而後,形成了一個圓形的軌道,這時的「特里頓」選擇了定居在這個軌道之上。第二代自然衛星便通過破碎的海王星碎片又重新融合形成。然而,噩夢還在殘酷的繼續。來自彗星的轟炸並沒有打算停止下來,而是繼續撕裂。正是因為這一系列的事件,才有了Hippocamp的誕生(這便是它被稱為第三代衛星的原因)。

任何的命名都有其背後的意義, Hippocamp這個名字便源於希臘神話中的半馬半魚,並且國際天文學對於命名也有相關的規定。比如說:只要是海王星的衛星,那麼,它都必須以羅馬神話和希臘神話的海底世界來命名,這是必須遵從的一項要求。

3、海王星的第14顆衛星-海馬(Hippocamp)被發現

2013年7月15日,美國航天局宣發發現了海王星的第14顆衛星,它和海王星之間的庫里大約是105萬公里,也是所有衛星中最小的一顆。這一新的發現是被哈勃太空望遠鏡所捕獲,當時,它有一個代號叫做S/2004N1,在圓形軌道上進行周期為23小時的運轉。

在生活中,當我們仰望星空的時候,總能看到很多星星,他們雖然有大小和明暗之分,但終究還是我們肉眼可以看到的。但海馬的亮度卻是必須使用天文望遠鏡才可以觀察到的,因為它的亮度會比我們平時看到的星星(最暗的星)還要弱一億倍,這也是為什麼當年的旅行者2號飛越海王星也沒有觀察到它的原因之所在。

在1989年,旅行者2號是第一個探訪過海王星的航天器,那時的海王星是和太陽距離最遠的行星。海王星的組成和天王星很接近,主要由三種物質組成,它們分別是:液態水、氨和甲烷,周圍那些濃厚的氣體則主要是氦氣和氫氣,在海王星的周圍分布的是許多環和衛星。

4、哈勃太空望遠鏡下的海王星神秘黑暗風暴

我們所生活的地球有四季變化,像海王星這樣的星球自然也不會例外,即使它的季節時間會比地球長得多(幾十年的跨度),但這些變化對氣氛中的某些特徵可能會有推動作用。在海王星的頂部中心,哈勃望遠鏡看到了黑暗風暴,這樣的特徵會出現在它的夏季。從1993年開始,這已經是哈勃望遠鏡捕捉到的第四個神秘旋渦。正是這個時候,哈勃具備了藍光靈敏度,這個特點可以用於捕獲那些讓人難以捉摸的特徵。另外還有2個被發現的黑暗風暴,它們則是被旅行者2號於1989年發現。

哈勃觀察到在海王星黑暗特性的右邊是「伴星雲」,明亮而雪白。這些明亮的雲層會導致氣體凍結成甲烷冰晶(通過空氣被攪動和黑暗旋渦向上旋轉的方式)。它們看上去和雲類似,但是當空氣被推上山脈之時(即使海王星沒有固體表面),則會變成博餅一樣的形狀。

對於這些風暴的形成原因,目前科學家們還不能給出肯定的答案。但是從這些黑暗旋渦的旋轉方式來看,它們似乎是想要從大氣層中挖掘出更深層次的物質。根據哈勃天文望遠鏡的觀測來看,早在2016年的時候這個區域的「雲活動」是比漩渦的出現更早一些。這也可以證實渦流在海王星的大氣中發展得更深之後,是需要風暴的頂部達到了更高的高度時才可以被觀察到。

5、海王星的神秘萎縮風暴和木星的大紅斑有何不同

很多人用木星的大紅斑(GRS)來形容海王星的神秘風暴,但是他們之間有一個最大的不同點,那就是木星的大紅斑持續時間可以達到200年,而海王星的黑暗旋渦卻只可以持續幾年的時間,我們的儀器需要捕獲到它的照片(已經萎縮,正在消亡)是有難度的。所以,這些漩渦的形成是旋轉速度、還是剪切的東風和西風的不穩定,科學家們很難斷定。

因為哈勃天文望遠鏡所捕獲到的海王星黑暗旋渦正在消亡,這和行星觀察者之前所預測的完全不同。從動力學模擬來看,海王星的風切變下的反氣旋是有可能會想赤道方向漂移的。但是,如果這些旋渦真的靠近赤道,那麼就會因為破裂而引發一場壯觀的「雲活動」爆發。

在木星的大氣層中有一個叫帶狀物的部分,但海王星的斑點並沒有受到交替風力噴射器的限制。目前,只有哈勃可以提供海王星上這些相關的數據,它在紫外線條件下依然可以探測這個世界的獨特能力,可以幫助我們了解海王星上的天氣系統,了解這些迷人的現象是普遍的還是罕見的。

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