海王星上的巨大風暴成因有可能是什麼?

今年凱克望遠鏡觀測到的海王星上的巨大風暴成因有可能是什麼?我們現在對海王星大氣的了解有多少?

海王星上捲起地球般大小的風暴 - 宇宙空間 - 國家地理中文網


這次在海王星上發現的風暴系統非常大,長度達到了9000km,橫跨了將近30個緯度,而且存在於赤道附近。

關於成因目前有兩種解釋:

第一種解釋,在海王星大氣深處,存在一個巨大的高壓渦旋系統。這個渦旋系統使得大氣深層溫暖濕潤的甲烷氣體上升,當上升到可以使甲烷氣體冷凝的高度時,形成甲烷的冷凝雲,也就是我們看到的結果。支持這個解釋的原因是,海王星大氣上風速隨緯度的變化非常大,因此出現了橫跨這麼多緯度的亮雲,肯定會存在把它們聚在一起的力,比如高壓漩渦系統。

第二種解釋,海王星大氣中存在一個巨大的對流雲,將底層的甲烷飽和氣體抬升到冷凝點的高度。

目前為止,發現這個風暴的Ned Molter(加州大學伯克利分校研究生)和他的導師Imke de Pater教授並沒有給出完整確切的解釋,研究工作還在繼續。

順便說一下,這次的發現有可能是海王星大氣的季節性天氣變化,畢竟海王星的公轉周期有160年,人類對海王星的成像觀測也才幾十年而已。


謝謝邀請。目前人類對海王星了解真的不多,只有旅行者2號(航海家2號)探測器曾經短暫的飛掠過海王星(沒有駐軌長期探測)以至於海衛一隻拍了一個半球不知道其餘部分的情況。關於海王星大氣風速高。大黑斑等超級風暴產生的原因還是迷,目前有關方面的猜想認為有可能是內部加熱對流加上自轉速度快導致的,此外可能還跟海王星大氣層甲烷、乙烷、氨等揮發物蒸發--冷凝產生的對流以及跟大氣層壓力異常區域的交互有關。


20世紀80年代末,美國宇航局的旅行者2號探測器拍攝到了海王星上風暴的照片。美國夏威夷凱克天文台發現的這個新風暴,因其大小和位置,讓科學家們震驚不已。

白點即為風暴團

風暴巨大是類木行星和冰巨星的特徵。其實太陽系外圍四個大行星都是這種特徵,海王星主要是由質量很輕、密度很小的物質:氫、氦、還有甲烷(甲烷冰,也就是極細小的固態甲烷)構成,沒有固體表面,可能因此對風暴的阻力很小、熱量傳遞由於強烈對流的關係速度很快,外加它自轉速度很快(海王星自轉周期大約是16.11小時),再加上其風暴能量主要來源於其內部熾熱的熔融狀態的核,而海王星表面溫度只有約零下162攝氏度,其巨大的溫差可能是造成海王星風暴巨大且不穩定的原因。

其原因目前眾說紛紜,暫時沒有國際公認的說法.可以肯定的是,海王星的風暴速度遠遠超過木星,木星的大紅斑直到現在還穩定存在,而海王星的大暗斑早已經是反覆出現、消失了很多次,每次出現的位置也不同。

圖為木星大紅斑,巨大的風暴


起風了


風暴是個很混沌的結果,類木行星基本上都有,你也可以認為當一團氣體足夠龐大時,它必然會產生風暴。

也許只是初始的一個擾動造成的。

海王星的風暴無法追朔其原因,也許只是數百萬年前的「蝴蝶」閃動了一次翅膀導致的。

↑注意,「蝴蝶」和「數百萬年」都是必要條件。


有一種有趣的分析,這可能是Neptune內部較為溫暖的氣體被vortex卷上來後,遇到冰冷的外層大氣冷凝為固體,而下起的白色methane冰(雨)。


熱量不均衡的地方就有風暴。
資源不均衡的地方就有暴亂。


外太陽系的巨型氣態行星,其大氣活動能量來源更多的來自於行星內部的熱量,太陽輻射影響不大。
木星,土星,海王星皆如此。
天王星核心溫度低,比地球還低,所以其大氣活動十分平靜。


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