45億公里外海王星真實影像:不計其數的鉆石,持續百年的風暴

太陽系的每一個行星都各有特點,人們為這些行星取名字時也很有意思。

比如火星上面沒有「火」,水星上面沒有「水」, 海王星上面也沒有「海」,在沒有探測器的時候,人們大概只能用星球的顏色為其命名。今天我們的主角就是這個距離地球有 45億公里的海王星,接下來我們去看看它的真實影像,在上面真的 有不計其數的鉆石,和持續百年的風暴嗎?

鉆石是何物?

要知道海王星上是否存在鉆石,又是以何種方式存在,我們首先要知道鉆石是什麼。

在地球上,鉆石是極為珍貴的奢侈品,但這種晶瑩剔透的鉆石,實際上是人們經過精心打磨形成的,它的 原石是金剛石。鉆石是由碳元素組成的單質晶體,一般情況下, 碳元素在高溫和高壓下,會結晶形成石墨,也就是我們常見的煤和鉛筆芯。但如果在高溫、高壓以及還原環境,也就是 缺氧的環境下,就會結晶成金剛石。由于金剛石的形成過程十分不易,并因其是目前最堅硬,成分最簡單的石頭。

因此經由它打磨成的鉆石才如此珍貴,價格十分昂貴。地球上的金剛石形成時間都很久遠,早在地球誕生之初,它就已經存在了,所以也是存在于地球上最古老的石頭。

海王星上的鉆石

1846年,這顆真正藍色的星球被人們觀測到,但是我們對這顆星球的了解并不深入。截止目前為止,只有美國的 旅行者2號探測器在1989年從其上方略過。

因為這顆星球距離我們實在太遙遠,足有45億公里,是太陽系中最外層的一顆行星。海王星是一個實實在在的氣態行星,因此在上面自然不會擁有像地球上一樣的液態海洋。但是這并不阻礙,海王星上可能存在一個 鉆石海洋科學家模擬海王星的鉆石形成但是在海王星,這樣的鉆石一抓一大把,就像不要錢一樣往出甩。為了證明海王星上存在的鉆石雨,科學家們使用了 直線加速器相關光源進行實驗。

由于鉆石具有發光性,當它經過太陽照射后,會在夜間發淡青色的磷光,而如果經過X射線照射,就會發出 天藍色的熒光。在海王星上,存在著大量的 氫、氦和甲烷,這些元素相互反應,也使得海王星看上去就是一個幽藍的星球,就像大海的顏色一般。科學家使用的這一工具,正是采用了X射線激光器,然后在實驗中對海王星的內部條件進行復制,從而了解鉆石雨的情況。

結果科學家發現,海王星的內部,可能存在一個云層,然后在這里形成一個 熱甲烷海。當海王星上的風暴穿過甲烷分子云的時候,雷擊就會使得碳原子核其他化學鍵分離,由此 將碳直接轉化為結晶鉆石。這些鉆石在重力的作用下,就會在海王星上形成美麗的鉆石雨。而剩下的原子就會分裂成氫,也就是說,碳在分離的時候 根本不會呈現流體過渡形式

所以海王星上的鉆石或許比地球上的 更加純粹,不過科學家認為,這也并不意味著海王星有一個純鉆石核心,但是其中一定有一個被鉆石包圍的巖石核心。并且根據預測,如果靠近核心的溫度足夠高,那麼這里可能存在一個「液態碳海洋」,而其中就會有一個巨大的 「鉆石冰山」在其中暢游。除了海王星外,與它相鄰的天王星內部同樣下著鉆石雨。

鉆石或許可以解釋海王星釋放的能量由于海王星位于太陽系的邊緣,因此它接受到的太陽熱量很少,導致其大氣層頂端的溫度只有 零下218℃。但是科學家卻發現,海王星釋放出的能量確實其接收到的 2.6倍。在肯定鉆石的存在和形成后,科學家認為,如果存在于內部的鉆石比周圍的物質更加密集,那麼它就能夠釋放出大量的引力能,然后使得鉆石和周圍的物質相互摩擦產生熱量。

也正因為海王星內部可以自己產生大量的能量,所以才能維持在太陽系所有行星中,已知 最高速的風暴太陽系最快的風目前根據觀測,上面的風暴速度可以達到 2400千米/小時,幾乎達到超音速。當年在探測海王星的時候,不知道觀測了多少個巨大風暴,其中最大的一個要數「大黑斑」了,它的風暴深度達到 5000千米,輻射范圍大約為13000*6600千米,幾乎可以從波士頓抵達葡萄牙。

在地球上,世界氣象組織將風速分為12個等級,其中12個的風速大約為118千米/小時。也就是說,海王星上的最大風速 比12級風還要快20多倍,如果人們試圖接近海王星去接一捧鉆石雨,那簡直無法想象他的下場。畢竟當年旅行者二號在探訪海王星的時候,抵達的海王星最近點的距離都有 4827千米,這都已經是將探測器置于危險的境地。

海王星風暴快速的原因不過對于海王星風暴的形成,科學家目前還沒有得到準確的結論,但應該與其內部自己產生的能量有關。按理說如果海王星單純只有從太陽接收到的熱量,那麼還無法形成這樣的大的風暴,所以 其內部的能量起到了更大的作用。這股能量的作用相當于從兩方面加速了海王星上的風暴,一是使得星球內部有足夠多的能量來支撐這些大風暴。

二是它的能量蓋過太陽能量,所以使得其 無法形成湍流,就沒有辦法對大風暴進行減速。盡管海王星上的風暴不像木星上的大紅斑一樣,可以持續將近2個世紀,但是上面的風暴已經持續不斷地進行了百年。自1989年觀測到「大黑斑」開始,科學家就一直用 哈勃望遠鏡進行觀測,隨后發現,這個風暴的正在 逐漸消失,但是新的風暴也在發展。到2015年,經過26年的時間,「大黑斑」的風暴深度已經逐漸降到 3700千米,整整減少了1000多千米。

實際上,在觀測到「大黑斑」之前,它或許已經存在多年,所以直到它真的消失,或許也能存在百年。

海王星的神秘之處

除了鉆石雨和超大風暴,目前我們對海王星知之甚少,它和天王星一塊成為了太陽系的神秘星球。根據觀測,海王星的質量是地球的18倍左右,在它的行星軌道上,有 16顆天然衛星圍繞它運動,其中海衛一是最大的一顆。海王星和天王星一樣,擁有一個 磁場,使得其可以減緩太陽風對星球內部的影響。

它的磁場范圍很大,其磁層頂在距離23-26.5倍海王星半徑的地方,而磁尾層則延伸至大約72倍海王星半徑。如果火星上能有這樣的磁場,那或許具有可能再次形成火星生命。如今對于這兩個 冰質巨行星的形成,科學家沒有辦法用傳統的核心吸積法來解釋。有人認為與原形星盤內的不穩定性有關,有人則認為它們最初形成與太陽附近,只是由于太陽系內側物質密度過高,所以逐漸被遷移到現在的軌道。但究竟如何,還是需要科學家繼續探索。

只有揭秘它們的形成過程,才有機會讓我們更加了解 太陽系和銀河系的形成。對此,盡管目前只有旅行者2號對其進行觀測,但是未來,科學家還將發明更好的探測器去揭開海王星和天王星的神秘面紗。

搶先看最新趣聞請贊下面專頁

用戶評論