一项为期20年的天王星研究提供了有价值的数据,以了解这家遥远的冰巨人的大气动力学,这可以作为研究类似大小和组成的系外行星的代理。

图像列显示了在20年中观察到天王星的四年中天王星的变化。在那段时间内,天文学家观看了天王星的季节,因为南极地区(左)变暗了冬季阴影,而北极地区(右)(右)随着北极地区开始更加直接的视野,随着北部夏季的临近。在可见光的光中,顶行显示了天王星的颜色在人眼中是如何通过业余望远镜所看到的。在第二行中,行星的假色图像是根据可见和近红外光观测组装而成的。颜色和亮度对应于甲烷和气溶胶的量。这两个数量在2002年首次针对天王星之前就无法区分。通常,绿色区域表明甲烷比蓝色区域少,红色区域没有甲烷。红色区域处于肢体,天王星的平流层几乎完全没有甲烷。两个底行显示了从可见到近红外的1,000种不同波长(颜色)推断出气溶胶和甲烷的纬度结构。在第三行中,明亮的区域表示较云状的条件,而黑暗区域则表示更清晰的条件。在第四行中,明亮的区域表示甲烷耗尽,而黑暗区域显示了全部甲烷。在中间和低纬度地区,气溶胶和甲烷耗竭具有自己的纬度结构,在观察的二十年中,这种结构大多没有太大变化。然而,在极地地区,气溶胶和甲烷耗竭的行为截然不同。在第三排,北极附近的气溶胶显示出急剧上升,在北部春季初表现出非常黑暗的表现,近年来变得非常明亮。随着太阳辐射消失,气溶胶似乎也在左肢消失。这证明太阳辐射会改变天王星大气中的气溶胶雾。另一方面,在整个观测期间,两个极地地区的甲烷耗竭似乎保持很高。图片来源:NASA / ESA / Erich Karkoschka,LPL。

天王星是一个冰巨人行星,大约是地球直径的4倍。

它具有氢和氦气的气氛,只有一点甲烷才能使其具有蓝色的色彩。

天王星位于其侧面并旋转,其磁场被偏斜 - 它不偏心,与轴的倾斜60度。

当Voyager 2在1986年飞越天王星时,它提供了侧向行星的特写快照。看到的类似于平淡的蓝绿色台球。

相比之下,哈勃记录了从2002年到2022年的季节性变化的20年故事。

在那个时期,亚利桑那大学的埃里希·卡科斯卡(Erich Karkoschka)和威斯康星大学的拉里·斯罗莫夫斯基(Larry Sromovsky)博士和帕特·弗莱(Pat Fry哈勃太空望远镜成像光谱仪(stis)描绘天王星大气结构的准确图片。

研究人员在20年期间观察到天王星四次:2002年,2012年,2015年和2022年。

他们发现,与天然气巨头土星和木星的条件不同,甲烷并不均匀地分布在天王星上。

取而代之的是,它在两极附近大大耗尽。在过去的二十年中,这种耗竭保持相对恒定。

但是,随着行星在2030年接近其北极的夏至,气溶胶和阴霾结构在北极地区发生了巨大变化,在北极地区显着变化。

天王星花了84多年的时间才能完成一个太阳的单个轨道。

因此,在过去的二十年中,随着太阳从天王星的赤道直接闪闪发光,几乎直接在2030年直接在其北极闪闪发光时,该团队只看到了北春。

科学家说:“哈勃观测表明,在此期间,天王星上的复杂大气环流模式。”

“对甲烷分布最敏感的数据表明,在极地地区和其他地区的上升流处。”