风暴多起源于太阳热力,为什么海王星上也是风暴迭起?

海王星与太阳之间的平均距离高达30.06天文单位(约45.04亿公里) , 在这里太阳发出的光和热已经很弱了 , 因此我们很容易认为 , 由于得不到足够的能量 , 这颗星球应该是非常宁静的 , 而我们看到的一些有关海王星的图片似乎也印证了这种观点 , 比如说下面这张图就是“旅行者2号”探测器在1989年8月25日飞越海王星时拍摄到的图像 , 看上去这颗星球就像是风平浪静的海洋一样 。


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然而这只是假象 , 我们不要被海王星迷惑了 , 其实太阳系中最强的风暴就隐藏在这里 , 图像中的白色部分其实是海王星大气层里极为强烈的风暴系统 。根据科学家的测算 , 海王星上的风速可以达到惊人的每小时2100公里 , 这是太阳系中的其他行星无法与其相提并论的 。

风暴多起源于太阳热力 , 为什么海王星上也是风暴迭起?
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海王星的大致结构如上图所示 , 它拥有一个较小的行星核 , 其质量大约与地球相当 , 温度大约为7000摄氏度 , 关于海王星内核的高温来源 , 目前还没有确切的结论 , 认同度较高的观点认为 , 这是来自于形成海王星的原始物质在互相撞击时释放的动能 , 以及行星核内的放射性元素衰变所产生的能量 。

在行星核之外是由水、甲烷、氨以及其他一些具有挥发性的物质所组成的地幔结构 , 由于这里的具有高温高压的环境 , 所以这些物质表现为稠密的流体 , 在此之外就是海王星浓密的大气层了 。

海王星高层大气主要由氢和氦组成 , 其顶端温度低至零下218摄氏度 , 而随着高度的降低 , 大气的温度和压强就会不断升高 , 同时大气内的水、甲烷、氨等挥发性物质的含量也会随之增加 , 进而逐渐与海王星的地幔结构混为一体 , 简单地讲就是 , 海王星的大气层与其地幔结构是没有明显的分界线的 。


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我们可以看到 , 海王星的这种结构会导致其大气层里存在着强烈的热对流现象 , 所以在海王星的大气层里很容易形成强大的风暴 。而由于海王星没有固体表面 , 这就会造成其大气层里的风暴几乎不会受到任何的阻力 , 这就意味着 , 海王星大气层里的风暴可以持续地壮大 , 从而使海王星上也是风暴迭起 。


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顺便讲一下 , 很多人都认为海王星和木星是同一种类型的气态巨行星 , 其实这是不正确的 。研究表明木星的主要化学成分是氢和氦 , 而海王星的主要化学成分则是水、甲烷、氨 , 这就造成了它们的很多物理特征(如磁场结构、有效温度、大气纬向环流等等)都存在着巨大的差异 , 因此可以说 , 海王星和木星不应该被归类为同一种类型的气态巨行星 。

【风暴多起源于太阳热力,为什么海王星上也是风暴迭起?】而因为在海王星形成之初 , 甲烷、水、氨这些物质都是以冰晶的形式存在 , 所以天文学家们把像海王星这类的行星称为“冰巨星” , 比如说太阳系中的天王星也是冰巨星 。


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