科学|哈勃望远镜在太阳系中所见|哈勃太空影像展


哈勃望远镜刚刚度过它30周年的纪念日 , 30年间它持之以恒地注视着深邃的宇宙 , 拍摄下光年之外的星系、星云的影像 。 但即使它不是为另外的任务设计的 , 你知道哈勃其实也在关注着一些更靠近家门口——就在太阳系内——的一些物体吗?而且恰恰因为它这样做了 , 让我们能够及时高效地观察这些星球和周围的空间 , 否则在我们准备专项任务时就可能错过一些现象 。 我是阿莱克斯科尔根(Alex McColgan) , 你正在看的是Astrum栏目 , 在这一期哈勃太空影像展中 , 我们会再一次探索一些由哈勃望远镜观测到的 , 在太阳系中发生的壮观景象 。

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图:哈勃望远镜(来源:Youtube , 下面的图源大多来自哈勃望远镜)
(此栏目之前已经介绍过54项发现)第55项 , “海马”星(海卫十四) 。 海王星和天王星 , 这两个被冰霜覆盖的远日行星好像被全世界的宇航机构遗忘了 , 只在1989年旅行者2号探测器有过一次近距离飞越 。 这意味着我们对于这两个巨大的行星仍然知之甚少 。 如果不是哈勃望远镜偶尔观察一下 , 我们甚至会对它们更加陌生 。 关于海王星 , 哈勃的重大发现之一就是在2013年发现了一颗新的卫星 , 被命名为“海马”(Hippocamp) 。 哈勃发现过许多卫星 , 尤其是木星和土星的卫星 , 但海卫十四的特殊之处在于它可能是海卫八这颗较大卫星的一个碎片 。
的确 , 直径400千米的海卫八经历过一个动荡的时期 , 表面有一些直径达50-100千米的撞击坑 。 很可能其中的一次撞击导致海卫八的一部分破碎开来 , 产生的碎片进入了绕海王星的轨道 。 因为海卫十四的形状不规则 , 直径大约35千米 , 它的轨道也靠近更大的海卫八 , 因而推测海卫十四很可能是其中最大的碎片 。

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图:海卫十四(所圈出的)

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图:海王星的卫星(圈出的是海卫十四 , 图中未显示完全的最外侧的轨道是海卫一的轨道)
说到这里 , 我们来看看第56项 , 因为就是关于海王星本身的 。 像我之前提到的 , 哈勃本来不是为了观测太阳系而设计的 , 但在2015年 , 相关专家决定让哈勃花更多的时间用于观测远日行星上 , 大约是每年观测一次 。 这代表我们可以更好地观察这些行星大气层每年的变化 。 一个显著的变化是跨越数千公里的巨型风暴 。 在1989年 , 旅行者2号飞越海王星时观测到了一次这种风暴 , 类似于木星的“大红斑” , 所以之后我们把它称为“大暗斑” 。 然而 , 和“大红斑”不同的是 , 海王星的“大暗斑”从那以后就消失了 。 之后有其它的风暴产生又消失 。
观测到的一次发生在2015年 , 它持续了几年 , 但之后也消失了 。 虽然现在还没有足够的数据来推断这些涡旋是怎么形成的 , 一种设想是海王星像木星一样大气层也由带状区域构成 , 虽然可能和木星上的不太一样 , 数量也没有木星上那么多 , 但带状云还是有不同的流速 , 这就可能导致在交界处有涡旋产生 。 一旦风暴形成开始移动 , 它可以沿着行星表面流动 , 甚至在带状区域之间移动 。 但它一旦离开了能量的来源区 , 它就会开始慢慢消亡 , 这就是我们所观测到的现象 。 有趣的是 , 哈勃望远镜是唯一能够观测到这些变化的 , 因为对于大多数的观测波长而言 , 都难以观测到这些变化 , 而哈勃可以在紫外波段观测天王星和海王星 。

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图:海王星的“大暗斑”


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