首次从地球上探测到神秘的海王星暗斑

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这张图片显示了在欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)上用MUSE仪器观测到的海王星。在海王星的每个像素上，缪斯将入射光分成不同的颜色或波长。这类似于同时获得数千种不同波长的图像，这为天文学家提供了大量有价值的信息。右边的图像将MUSE捕捉到的所有颜色组合成海王星的“自然”视图，在右上角可以看到一个黑点。然后我们看到特定波长的图像:551纳米(蓝色)、831纳米(绿色)、848纳米(红色)；请注意，颜色只是指示性的，用于显示目的。黑斑在更短(更蓝)的波长处最为明显。就在这个暗斑旁边，缪斯也捕捉到了一个小亮斑，仅在中间的图像中可见，波长为831 nm，位于大气层深处。这种明亮的深云在地球上从未被发现过。这些图像还显示了海王星左下边缘的其他几个较浅的亮点，在长波长下可以看到。从地面上对海王星的暗点进行成像只能归功于VLT的自适应光学设备，该设备可以纠正大气湍流造成的模糊，并允许MUSE获得清晰的图像。为了更好地突出星球上微妙的黑暗和明亮的特征，天文学家仔细处理了MUSE数据，获得了你在这里看到的东西。鸣谢:ESO/P. Irwin等人。

据ESO：使用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)，天文学家在海王星的大气中观察到一个大的暗点，旁边有一个意想不到的小亮点。这是第一次在地球上用望远镜观察到地球上的暗点。海王星大气蓝色背景中的这些偶然特征对天文学家来说是一个谜，新的结果为它们的性质和起源提供了进一步的线索。

大斑点是大行星大气中的常见特征，最著名的是木星的大红斑。1989年，美国宇航局的旅行者2号首次在海王星上发现了一个黑点，几年后它消失了。“自从第一次发现暗点以来，我一直想知道这些短暂而难以捉摸的暗特征是什么，”英国牛津大学教授、该研究的首席研究员帕特里克·欧文说。

这项研究发表在《自然天文学》的一篇题为“海王星大气中暗点和风暴的云结构”的论文中。

欧文和他的团队使用来自欧洲南方天文台VLT的数据，排除了黑点是由云层中的“清除”引起的可能性。相反，新的观察表明，黑斑很可能是主要可见雾霾层下面一层空气颗粒变暗的结果，因为冰和雾霾在海王星的大气中混合。

得出这个结论并不容易，因为暗点并不是海王星大气的永久特征，天文学家以前从未能够足够详细地研究它们。美国宇航局/欧洲航天局哈勃太空望远镜在海王星大气中发现了几个暗点，包括2018年首次发现的地球北半球的一个暗点，这是一个机会。

欧文和他的团队立即开始从地面研究它——用一种非常适合这些挑战性观测的仪器。

使用VLT的多单元光谱探测器(MUSE)，研究人员能够将海王星和它的光斑反射的太阳光分成它的成分颜色或波长，并获得三维光谱。这意味着他们可以比以前更详细地研究这个地方。“我非常激动，不仅能够从地面首次探测到暗点，还首次记录了这种特征的反射光谱，”欧文说。

由于不同的波长探测海王星大气层的不同深度，拥有光谱使天文学家能够更好地确定暗点在行星大气层中的高度。该光谱还提供了大气不同层的化学成分信息，这为该团队提供了为什么该点看起来很暗的线索。

观察还提供了一个令人惊讶的结果。“在这个过程中，我们发现了一种罕见的深亮云类型，这种类型以前从未被发现过，甚至从太空中也没有发现过，”该研究的合著者、美国加州大学伯克利分校的研究员王敏德说。

这种罕见的云类型在较大的主暗点旁边作为一个亮点出现，VLT数据显示，新的“深亮云”在大气中与主暗点处于同一水平。这意味着与以前观察到的高海拔甲烷冰的小“同伴”云相比，这是一种全新的特征。

在欧洲南方天文台VLT的帮助下，现在天文学家有可能从地球上研究类似这些斑点的特征。“这是人类观测宇宙能力的惊人提高。起初，我们只能通过像航海家号这样的航天器来探测这些地点。然后我们有能力用哈勃望远镜远程观察它们。最后，技术已经进步到可以从底层实现这一点，”Wong总结道。