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海王星的天空之色是什么?

2020/9/16 11:47:40 来源:原创 浏览:

所有大气层的颜色,毫无疑问是蓝色的。

海王星(Neptune)(1989) 天王星(Uranus)(2015)

木星(Jupiter) 土星(Saturn)

火星(Mars) 金星(Venus)


一个常见的错误认知是“氧气”使得我们的天空蔚蓝。这不是事实。氧气是一种无色的气体。所有无色气体将有瑞利散射(Rayleigh Scattering)——更短波长的光得以发散——使光源呈现得较红并且天空余部呈现得较蓝。这是同样的物理(原理)使日落微红。

所有的大气巨行星将是微蓝的,正如在大气巨行星的那些艺术品中所展现的:

木星(Jupiter),与假象的外星生命一起形成,来自旧的电视节目《宇宙》。

土星(Saturn)的云伴着卡西尼号(Cassini)机器太空飞船烧毁在上部的大气层,艺术品被做来纪念卡西尼号的任务告终。

我真的不能发现任何海王星和天王星的天空优秀艺术品。

你能从那些木星和土星的图片中看到蓝色的瑞利散射:

行星边缘处微妙的蓝色层雾,和充满木星极帽圈(polar cap)较暗的蓝色层雾,都是瑞利散射层雾(Rayleigh scattering haze)的结果。

(请找寻土星边缘附近微妙的蓝色层雾)

你甚至能在火星的大气层看到蓝色薄雾:

所以为什么我们有照片的全部行星的天空们看上去不蓝呢?

被金星纪元号宇宙飞船(Venera spacecraft)勘测的金星。标记病态黄色的天空。

从探路者着陆器(Pathfinder lander)看见的火星旅走号漫步车(Sojourner Rover)和火星。标记黄油硬糖般的天空。

惠更斯着陆器勘测的泰坦(Titan)(湖)表面。标记橘色的天空。

然后有月球黑暗的天空,这当然只是因为缺少一层大气层。(备注:译者加图)

所以为什么我在说毫无疑问大气层是蓝色的?所有我们有照片的行星们从表面上似乎不同意!别担心,我没有疯。原因是——它不是气体使得这些天空呈现不同的色彩。

金星有二氧化硫(组成)的云层。云层事实上不是由气体组成,它们是一种液滴状的气溶胶(溶气)悬浮在(混合)气体中。云层是如此厚实以致淡乎其淡黄色的云层(从太空(观看)是浅白色的)放大至一种深槟(病态)黄色。我们(确实)没有云端之上的天空照片,但要是我们拍摄了它们将可能看上去像这样:

火星的大气层是如此稀薄以致蓝色的部分只能在光不得不旅行穿过些许大气(云)层抵达观测者时——日落或日升期间,可视。

但是白天期间,天空被微红棕色的尘埃影响,这是和(火星)表面一样的颜色。

泰坦(湖)周围的气体同时充满了有机光化学烟雾(organic photochemical smog),它悬浮在大气层中。

泰坦(湖)周围的气体另一层是蓝色的。

单一的大气层能看起来是其他颜色而不是蓝色的一些情况:如果大气层由一种有色气体组成如氯气,它可能有一圈有色的天空;抑或,如果行星绕着一颗比我们的太阳更凉或更红的恒星公转,天空甚至在中午可能会有“日落霞色”;相似得,绕一颗类日恒星的一颗晴朗的、伴有非常厚实的大气层的行星在中午可能会有“日落霞色”,由于光不得不穿过的层外空气团。

海王星有氨气(形成)的白云层,但是大多数的它们深藏于蔚蓝的大气(云)层;(蔚蓝)不仅仅是由于瑞利散射,也是由于甲烷对红光的吸收。

海王星(Neptune)(2015)

云端之上,天空将是暗蓝的(大气层在那海拔高度上相当稀薄并且行星处于暗弱光照射的状态。)由于甲烷吸收,(海王星上看见的)太阳也会轻微变蓝。

在太阳系中,海王星是第八大行星,已知距日最远的行星。在太阳系中,它是直径第四长的行星,质量第三大的行星,密度第一的巨行星。海王星是地球质量的17倍,比它近旁的天王星微重。因为海王星更大的质量造成它的大气层重力压缩,所以它比天王星密度更大,体积更小。海王星每164.8年绕日一次,年均距离30.1天文单位(AU)(45亿千米;28亿英里)。它以罗马海神命名,并有天文学的象征♆——一枚海神波塞冬三叉戟风格标志。

海王星肉眼不可见,而且它是太阳系中唯一通过数学预测发现而不是实验观测的行星。天王星轨道意外的变更导致亚力克赛斯•博瓦德(Alexis Bouvard)推断它的轨道受一颗未知行星的引力摄动(gravitational perturbation)影响。海王星的位置随后被约翰•库奇•亚当斯(John Couch)和预博•勒维耶(Urbain Le Verrier)在博瓦德死后(各自)独立得从他的观测(记录)中计算出。海王星随后在1846年9月23日,勒维耶(Le Verrier)预测的1度角之内处,被约翰•伽勒(Johann Galle)借助一台望远镜观测到。

它最大的(天然)卫星——蓝人鱼(Triton)此后不久被发现,即使行星余下13颗已知的(天然)卫星直到20世纪才被(天文)望远镜定位。地球与海王星的距离提供它一个狭小展现的个头——使得借助地球上的望远镜研究海王星充满挑战。当旅行者2号(Voyager 2)(探测器)在1989年8月25日飞掠过海王星,他被拜访。而且怎么说呢,旅行者2号仍然是去拜访海王星唯一的太空飞船。哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)和巨型光学自适应基地望远镜(large ground-based telescopes with adaptive optics)的神临使得迢迢遥遥远远处的观测加以细小化。

作者: 格尔格瑞·布然恩(Gregory Brannon)

FY: BlitheLove

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