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研究表明:海王星离太阳比天王星要远的多!但是海王星却更热

  • 2020-01-03 17:39:29
  • 来源:搜狐科技
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       众所周知,我们太阳系的八大行星是按照轨道的排列顺序进行排列,根据距离由远及近依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,也就是说,离太阳越近,它所受到的太阳系照射热量就越多,相应也就越热,这是万古不变的真理。换句话说,最远的海王星,它的平均温度应该低于轨道比它还近的天王星,但是事实再次刷新了我们对宇宙的认识:海王星竟然比天王星还要热!

 

       如果有朋友看过物理学家布莱恩·考克斯的关于海王星的介绍时,你会发现除了剧烈的风暴之外,海王星的神秘温度也成为了太阳系的神秘之谜!按照表面来说,这显然不科学,但是行星的存在必然是科学的,因此唯一的真相必然来自海王星本身!也就是说冰巨星海王星内部发生了一些神秘而有趣的事情导致它的温度高于天王星。

 

       不过在探讨这个问题之前,我们必须给这些行星定义“温度”的标准,尤其气体巨星。由于海王星是一颗巨大的气体行星,所以我们无法像在地球固体表面那样测量地球表面的平均温度。相反,由于海王星的核心可能很小,因此温度测量必须在一个高度进行。

惊人的发现

 

       这些由智利甚大望远镜(VLT)拍摄的热图像揭示了海王星一个炎热的南极区域。来自加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的行星科学家迈克尔·王(Michael Wong)介绍了测量过程,他们测量了海王星最外层的温度,在这个过程中,我们发现海王星的实际温度并不比天王星高多少,实际上它们的温度是一样的,海王星仅仅只高了一点点。但是由于海王星距离太阳更远,所以受到的太阳光照较少,所以不应该出现这种情况。

 

       这种温度上的相似性表明,与从太阳吸收的热量相比,海王星释放的热量更大。而从旅行者号的测量结果显示,海王星释放的热量是太阳吸收热量的两倍多,而天王星则不然。这种差异再次引起了科学家的兴趣!这时候如果你认为引起科学家兴趣的是海王星,那你就错了,实际上是天王星!这是因为海王星在这种情况下并不罕见。研究显示木星和土星释放的热量几乎是它们吸收热量的两倍,但天王星没有,这反而说明了天王星是个古怪的存在。

内热源

       当你离太阳越远,这种温度的变化表明,木星自身是最温暖的气态巨星,其次是土星,然后是海王星。天王星是一个特殊的存在不过科学家解释,这一不寻常的结果与天王星没有强大的内部热源有关。而海王星有着一个炽热的内热源,其核心的温度约7000℃,和大多数已知的行星相似,而天王星除了从太阳收集的热量外,无法产生任何额外的热量。

 

       什么是内热源呢?简单地说,它是太阳系诞生时这些行星形成时所遗留下来的热量。这些热量从原始的太阳星云中收缩出来,这种效应被称为“开尔文-亥姆霍兹收缩”,是恒星在自引力作用下的收缩过程。同理,海王星以及木星和土星上额外的热源同样来自于引力收缩。当行星缓慢地引力收缩时,向内下落的物质将其势能转化为热能,然后向上释放出行星的表面。但是问题来了,为什么天王星形成的时候没有强大的内热源呢?

 

       到目前为止,没有明确的证据表明为什么天王星没有太多的内部热源。但是一定有什么东西阻碍了天王星的这一进程,也许是由于在其早期历史上的一次碰撞,使这颗行星发生了侧翻,也许它生来运气不好诸如此类的猜测。

间接热量的排放?

       科学家还提出了一种可能性是,星球内部热量不是以稳定的速度从内部释放出来,而是以“断断续续”的方式进来,就像打嗝。我们可能只是恰好看到天王星处于静止期,而海王星最近才开始打嗝。星球打嗝是对流现象,它是一种离散事件,但我们并不确定它是否以这种方式工作,除非我们看到这些对流事件发生,否认这只能是猜测。

 

       不过科学家可以肯定的一个事实是,行星辐射出的热量总量主要取决于它的年龄,以及释放热量的快慢。像是相对而言,一个更古老的星球会更冷,同时它们释放的速度取决于内部结构和组成、云层、对流等,因此相当复杂。在气态巨行星上可能有大量的氦雨,改变了释放的热量。对于天王星和海王星来说,它们可能是不同的年龄,或者更有可能的是,将天王星翻转过来的事件打乱了它的内部结构,导致了它释放热量过快,所以海王星的温度赶上了它。你认为呢?

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