天文學家利用歐洲南方天文台望遠鏡捕捉到海王星溫度的驚人變化

一組由英國李斯特大學（University of Leicester）博士後研究員米高·羅曼（Michael Roman）為首的研究團隊發現海王星溫度在過去17年出現驚人的變。他表示，這種變化出乎意料，由於我們在南部初夏期間一直在觀察海王星，我們預計溫度會慢慢變暖，而不是變冷。

像地球一樣，海王星繞太陽運行時也會經歷四季。然而，一個海王星季節持續大約40年，而一個海王星年持續165個地球年。自2005年以來，海王星的南半球一直處於夏季，天文學家急切想看看在南夏至之後溫度是如何變化。

天文學家觀測了近一百張海王星的熱紅外線圖像，這些圖像是在17年的時間裡拍攝，以比以往任何時候都更詳細地拼湊出海王星溫度的整體趨勢。

這些數據顯示，儘管南方夏季開始，但在過去的20年裡，海王星大部分地區已經逐漸變冷。它的全球平均溫度在2003年至2018年間下降了8°C。

然後，天文學家驚訝地發現，在他們觀測的最後兩年中，海王星南極急劇變暖，當時溫度在2018年至2020年間迅速上升了11°C。儘管海王星溫暖的極地渦旋已為人知多年，但如此快速的極地渦旋變暖以前從未觀測到。

美國加州理工學院噴射推進實驗室的高級研究科學家格倫·奧頓 (Glenn Orton) 說：「我們的數據涵蓋了不到一半的海王星季節，因此沒有人期望看到巨大而迅速的變化。」

天文學家使用熱像儀測量海王星的溫度，熱像儀通過測量從天文物體發出的紅外線來工作。為了進行分析，該團隊結合了過去20年來由地面望遠鏡收集的所有現有海王星圖像。他們研究平流層的海王星大氣層發出的紅外線。使到該團隊能夠在海王星南部夏季的一部分時間內建立海王星溫度變化的圖像。

由於海王星距離我們大約45億公里，而且非常寒冷，這顆行星的平均溫度達到–220°C左右，從地球上測量它的溫度絕非易事。這種類型的研究只能通過像甚大望遠鏡（Very Large Telescope）才可以清楚地觀測海王星，獲得敏感紅外圖像才可能進行。而這些圖像只有在過去20年左右的時間裡才可用。

由於海王星的溫度變化如此出乎意料，天文學家還不知道是什麼原因造成的。它們可能是由於海王星平流層化學成分的變化，或者隨機的天氣模式，甚至是太陽週期的變化。未來幾年將需要更多的觀測來探索這些波動的原因。未來的地面望遠鏡，例如歐洲南方天文台的極大望遠鏡（Extremely Large Telescope）可以更詳細觀察此類溫度變化，而 韋伯太空望遠鏡將提供前所未有的海王星大氣化學和溫度的新地圖。

【圖、文：節譯自歐洲南方天文台2022年4月11日新聞公佈】研究全文刊登在2022年4月11日出版的《行星科學學報》；標題是：Subseasonal Variation in Neptune's Mid-infrared Emission