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土星大气颜色的变化不那么明显,区和带的模式也不那么明显。
但是,土星大气的风速更高,向东吹的风的速度超过每秒400米,在赤道两侧10纬度的区域内非常盛行。
木星和土星上的旋转风暴系统是众所周知的,最著名的例子是木星大红斑。
可以从图3中看到它——一个椭圆形地貌,横跨南赤道带和南热带区的边界,从东到西绵延26000千米,呈螺旋状结构,逆时针旋转的周期大约为6天。
至少从1830年起,从望远镜的观测中就可以清楚地看到木星的大红斑。
在木星(在图17中沿着南温带观测)和土星上都可以看到不同尺度的小风暴。
大约每隔30年,在夏季的北半球,土星大气图案就会被一个巨大的土星风暴系统毁损一次。
该风暴系统会从赤道附近的一个白点开始,在1个月内扩散至环绕整个土星,然后逐渐从视野中消失。
木星和土星呈淡黄色,天王星和海王星呈蓝绿色,这是因为我们是通过一定深度的甲烷气体覆盖层来看它们的云顶的。
甲烷气体会优先吸收较长波长的光,即红色的光。
天王星82.1°的轴倾角导致了极端的天王星季节变化。
例如当旅行者2号——唯一造访天王星的宇宙飞船——在1986年飞过天王星时,天王星的南极阳光充足,而北半球的大部分地区正经历着长达数十年的黑暗。
在旅行者号拍摄的图像上,天王星的南半球看起来平淡无奇,令人失望,但随着天王星年的推移,太阳开始在更宽的纬度范围内升起和落下,天王星也开始越来越像其他巨行星(图18)。
2007年,天王星经过它的春分点,其南极以及南半球的其他部分随后开始逐渐进入漫长的黑暗,并且南半球的仲冬将在2028年达到顶峰。
1989年,旅行者2号飞越海王星,揭示其中的详情。
那时的海王星看起来就像蓝色版本的木星,在赤道以南有一个巨型风暴系统,以黑斑的形式存在。
这个风暴系统被命名为“大暗斑”
,以致敬其在木星上的著名“表亲”
。
然而,“大暗斑”
的寿命较短,到1994年就消失了。
与木星和土星不同的是,海王星上的赤道风是向西吹的(与行星的自转方向相反),在图18中可以看出这一点,大黑点相对较小的、更偏南的黑点在西移。
图18 上图:1998年8月(左)和2006年7月(右),哈勃太空望远镜观测到的天王星。
参照大气环带图案来看,天王星的自转轴相对于太阳的方向变化是明显的。
1998年,南极周围的地区仍然处于阳光之下,但到2006年,行星轴几乎与太阳平行。
在1998年拍摄的照片中,天王星的北极附近可以看到明亮的高云,同时也可以看到光环和一些内侧卫星。
但到了2006年,光环是侧面对着镜头,看不见了。
取而代之的是,可以看到一颗规则卫星天卫一(Ariel)和它的影子
下图:旅行者2号在1989年接近海王星时所拍摄的两张海王星图片。
这两张照片几乎完全记录了一个行星的自转。
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