眾所周知，我們太陽(yáng)系的八大行星是按照軌道的排列順序進(jìn)行排列，根據(jù)距離由遠(yuǎn)及近依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，也就是說(shuō)，離太陽(yáng)越近，它所受到的太陽(yáng)系照射熱量就越多，相應(yīng)也就越熱，這是萬(wàn)古不變的真理。換句話說(shuō)，最遠(yuǎn)的海王星，它的平均溫度應(yīng)該低于軌道比它還近的天王星，但是事實(shí)再次刷新了我們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)：海王星竟然比天王星還要熱！

 

       如果有朋友看過(guò)物理學(xué)家布萊恩·考克斯的關(guān)于海王星的介紹時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)除了劇烈的風(fēng)暴之外，海王星的神秘溫度也成為了太陽(yáng)系的神秘之謎！按照表面來(lái)說(shuō)，這顯然不科學(xué)，但是行星的存在必然是科學(xué)的，因此唯一的真相必然來(lái)自海王星本身！也就是說(shuō)冰巨星海王星內(nèi)部發(fā)生了一些神秘而有趣的事情導(dǎo)致它的溫度高于天王星。

 

       不過(guò)在探討這個(gè)問題之前，我們必須給這些行星定義“溫度”的標(biāo)準(zhǔn)，尤其氣體巨星。由于海王星是一顆巨大的氣體行星，所以我們無(wú)法像在地球固體表面那樣測(cè)量地球表面的平均溫度。相反，由于海王星的核心可能很小，因此溫度測(cè)量必須在一個(gè)高度進(jìn)行。

驚人的發(fā)現(xiàn)

 

       這些由智利甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)拍攝的熱圖像揭示了海王星一個(gè)炎熱的南極區(qū)域。來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校(University of California, Berkeley)的行星科學(xué)家邁克爾·王(Michael Wong)介紹了測(cè)量過(guò)程，他們測(cè)量了海王星最外層的溫度，在這個(gè)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)海王星的實(shí)際溫度并不比天王星高多少，實(shí)際上它們的溫度是一樣的，海王星僅僅只高了一點(diǎn)點(diǎn)。但是由于海王星距離太陽(yáng)更遠(yuǎn)，所以受到的太陽(yáng)光照較少，所以不應(yīng)該出現(xiàn)這種情況。

 

       這種溫度上的相似性表明，與從太陽(yáng)吸收的熱量相比，海王星釋放的熱量更大。而從旅行者號(hào)的測(cè)量結(jié)果顯示，海王星釋放的熱量是太陽(yáng)吸收熱量的兩倍多，而天王星則不然。這種差異再次引起了科學(xué)家的興趣！這時(shí)候如果你認(rèn)為引起科學(xué)家興趣的是海王星，那你就錯(cuò)了，實(shí)際上是天王星！這是因?yàn)楹Ｍ跣窃谶@種情況下并不罕見。研究顯示木星和土星釋放的熱量幾乎是它們吸收熱量的兩倍，但天王星沒有，這反而說(shuō)明了天王星是個(gè)古怪的存在。

內(nèi)熱源

       當(dāng)你離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，這種溫度的變化表明，木星自身是最溫暖的氣態(tài)巨星，其次是土星，然后是海王星。天王星是一個(gè)特殊的存在不過(guò)科學(xué)家解釋，這一不尋常的結(jié)果與天王星沒有強(qiáng)大的內(nèi)部熱源有關(guān)。而海王星有著一個(gè)熾熱的內(nèi)熱源，其核心的溫度約7000℃，和大多數(shù)已知的行星相似，而天王星除了從太陽(yáng)收集的熱量外，無(wú)法產(chǎn)生任何額外的熱量。

 

       什么是內(nèi)熱源呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)，它是太陽(yáng)系誕生時(shí)這些行星形成時(shí)所遺留下來(lái)的熱量。這些熱量從原始的太陽(yáng)星云中收縮出來(lái)，這種效應(yīng)被稱為“開爾文-亥姆霍茲收縮”，是恒星在自引力作用下的收縮過(guò)程。同理，海王星以及木星和土星上額外的熱源同樣來(lái)自于引力收縮。當(dāng)行星緩慢地引力收縮時(shí)，向內(nèi)下落的物質(zhì)將其勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后向上釋放出行星的表面。但是問題來(lái)了，為什么天王星形成的時(shí)候沒有強(qiáng)大的內(nèi)熱源呢？

 

       到目前為止，沒有明確的證據(jù)表明為什么天王星沒有太多的內(nèi)部熱源。但是一定有什么東西阻礙了天王星的這一進(jìn)程，也許是由于在其早期歷史上的一次碰撞，使這顆行星發(fā)生了側(cè)翻，也許它生來(lái)運(yùn)氣不好諸如此類的猜測(cè)。

間接熱量的排放？

       科學(xué)家還提出了一種可能性是，星球內(nèi)部熱量不是以穩(wěn)定的速度從內(nèi)部釋放出來(lái)，而是以“斷斷續(xù)續(xù)”的方式進(jìn)來(lái)，就像打嗝。我們可能只是恰好看到天王星處于靜止期，而海王星最近才開始打嗝。星球打嗝是對(duì)流現(xiàn)象，它是一種離散事件，但我們并不確定它是否以這種方式工作，除非我們看到這些對(duì)流事件發(fā)生，否認(rèn)這只能是猜測(cè)。

 

       不過(guò)科學(xué)家可以肯定的一個(gè)事實(shí)是，行星輻射出的熱量總量主要取決于它的年齡，以及釋放熱量的快慢。像是相對(duì)而言，一個(gè)更古老的星球會(huì)更冷，同時(shí)它們釋放的速度取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成、云層、對(duì)流等，因此相當(dāng)復(fù)雜。在氣態(tài)巨行星上可能有大量的氦雨，改變了釋放的熱量。對(duì)于天王星和海王星來(lái)說(shuō)，它們可能是不同的年齡，或者更有可能的是，將天王星翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的事件打亂了它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了它釋放熱量過(guò)快，所以海王星的溫度趕上了它。你認(rèn)為呢？

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