哈勃太空望遠鏡首度捕捉到海王星暗斑正在縮減的過程


遠在48億公里外,行星中離太陽最遠的海王星表面有個神秘詭異的黑暗風暴,它曾一度大到相當於從美國波士頓到歐洲葡萄牙的大西洋的闊度。但後期哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)觀測發現它正在縮減中,2015年8月該風暴的長軸直徑接近五千公里,到2017年6月時以縮減至約三千七百公里,兩年不到,就縮小了四分之一。科學家希望能繼續研究以瞭解海王星上這些天氣系統究竟很稀有還是很普遍。

美國太空總署的航行者2號太空船在1980年代飛掠海王星時首度觀測到這類黑暗風暴。但只有哈勃太空望遠鏡擁有在藍光波段很靈敏的儀器能持續追蹤這個黑暗風暴的特徵變化。1990年代中期,哈勃太空望遠鏡在海王星表面發現兩個黑暗風暴,但之後消失了。而最近一個黑暗風暴則是在2015年觀測到的,不過目前也正在縮小中。

如同木星的大紅斑(Great Red Spot,簡稱 GRS)一樣,它是個反氣旋風暴,如同發生在地球南半球的颱風一樣,因而能將海王星大氣深處的物質向上席捲,讓天文學家有機會研究平時無法接觸到的海王星大氣深處疾風。

這個黑暗風暴,統稱為「暗斑(dark spot)」,主要的物質可能是聞起來就像臭雞蛋刺鼻怪味的硫化氫(hydrogen sulfide)。加州大學柏克萊分校(University of California at Berkeley)Michael H. Wong等人表示:這些物質本身反射率還是很高,只是比周圍大氣中的粒子還暗一些,所以相較之下,風暴便呈現出黑暗的外觀。

不過,和木星大紅斑不一樣的地方在於:大紅斑在二百至三百年前就已經被觀測到並存在至今,海王星上的這個黑暗風暴只持續了數年而已。這是第一次,科學家確實觀測到一個這樣的風暴系統逐漸消散的景象。可惜的是,天文學家沒有確切的證據證明這類風暴如何形成,或是它們自轉速度有多快;天文學家猜測:很可能是因為向東和向西的風之間的風切不穩定,才會形成這些風暴系統。

這個黑暗風暴的行為模式和行星觀測者預期的不同。根據電腦動力學模擬結果,這個反氣旋在海王星風切的帶動下,可能會逐漸向赤道方向漂移;一旦太接近赤道,則反氣旋將開始分裂,並可能在雲層間造成特殊爆發現象。但這個黑斑一開始是在南半球中緯度地區觀測到,卻已經開始消退,和前述會爆發而消失的預測不同。這可能與它正向南極、而非赤道的方向漂移有關。海王星的這個黑斑和木星大紅斑不一樣,並沒有被木星明暗條紋內眾多交替的噴流緊緊逼迫。天王星似乎只有三道比較寬的噴流:赤道上的西向噴流,南極和北極各有一道東向的噴流,所以這個中緯度黑斑在這些噴流之間應該是可以自由移動的。

【圖:美國太空總署;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】

發表評論

简体中文 繁體中文 English