時間：2025-12-09 07:20:56 來源：桑間濮上網(wǎng)

這是一個藝術(shù)家對附近系外行星LTT 1445Ac的概念，它是系的星一個地球大小的世界。這顆行星圍繞一顆紅矮星運行。可讓這顆恒星位于一個三重星系中，外行在右上角可以看到兩顆緊密環(huán)繞的太陽天氣天氣紅矮星。前景恒星前面的系的星黑點是行星LTT 1445Ab，穿過恒星表面。可讓鳴謝:uux.cn/美國國家航空航天局、外行歐空局、太陽天氣天氣l .胡斯塔克(STScI)
（神秘的系的星地球uux.cn）據(jù)《今日宇宙》（斯科特·阿蘭·約翰斯通）：天文學(xué)家研究我們太陽系中的行星的方式與他們研究系外行星的方式驚人地相似，盡管后者要遠(yuǎn)幾個數(shù)量級。可讓關(guān)鍵是外行光譜學(xué)——檢測從行星大氣層到達(dá)望遠(yuǎn)鏡的光的波長。不同的太陽天氣天氣分子允許不同的波長通過，在光譜中創(chuàng)建獨特的系的星模式，并為科學(xué)家提供關(guān)于大氣組成的可讓線索。
當(dāng)然，對于附近的行星，我們可以通過訪問它們來獲得更多細(xì)節(jié)——但這既昂貴又困難——例如，自1986年旅行者2號以來，我們就沒有訪問過天王星，所以對于所有意圖和目的來說，今天研究天王星的方式與研究系外行星一樣:用望遠(yuǎn)鏡。
最近對我們太陽系和其他地方的行星大氣層的回顧，揭示了我們太陽系天氣令人難以置信的復(fù)雜性和多樣性，以及我們可能期望在其他恒星周圍發(fā)現(xiàn)的東西——但也揭示了我們對近鄰的不了解:有許多未知。這篇評論發(fā)表在《天文學(xué)和天體物理學(xué)評論》上。
所以讓我們來一次天氣預(yù)報員的太陽系之旅:
我們跳過了水星——當(dāng)你離太陽那么近的時候，沒有什么大氣可言。
但是金星有大氣層，而且不是無精打采的。金星的溫室氣體大雜燴似乎含有不同水平的二氧化硫。行星科學(xué)家提出理論，但還不能證明這是地表活躍火山活動的結(jié)果。
金星最近還用指示生命的分子磷化氫的前景吸引了天文學(xué)界——這個結(jié)果現(xiàn)在有疑問，但仍然懸而未決。更廣泛地說，天文學(xué)家已經(jīng)了解到地球的大氣并不均勻。它在不同的高度有獨特的層次，有些是厚厚的云層，有些則更加模糊多變。在其中一個密度較高的層中，有一個令人困惑的特征，它吸收紫外藍(lán)光，導(dǎo)致極度加熱。
天文學(xué)家很想近距離看看是什么導(dǎo)致了這種吸收:目前，這還是個謎。
向外走，我們來到了火星，除了地球之外，它擁有太陽系中最廣為人知的天氣模式。它的大氣層是一層薄薄的二氧化碳，偶爾會產(chǎn)生細(xì)小的水基云。
霧有時會在火星的冬天，或黎明和黃昏時形成，甚至?xí)竦厍蛏系乃粯映恋硐聛怼５腔鹦遣⒉豢偸瞧届o的。它經(jīng)常出現(xiàn)劇烈的全球沙塵暴，就像2018年殺死美國國家航空航天局機(jī)遇號火星車的那次。大氣中的過氧化氫和甲烷似乎也有季節(jié)性的變化，暗示著微生物存在的可能性。
木星是下一個，它的彩色條紋揭示了其大氣的混亂本質(zhì)。淺色條紋出現(xiàn)在氣體從下面上升的地方，而深色區(qū)域顯示下沉的空氣。像大紅斑這樣的巨型風(fēng)暴攪動了大片區(qū)域，而在其他地方，氨霾凝結(jié)成雪泥和冰雹，將分子深深吸入大氣層內(nèi)部。
土星也有巨大的風(fēng)暴(稱為大白點)，盡管它們似乎只在北半球形成。天文學(xué)家想知道，從長遠(yuǎn)來看，它們是否也會在南方形成。土星溫和、均勻的顏色(與木星相比)很大程度上是因為土星的大氣層“更高”,更不致密，在整體上形成了一個朦朧的層，隱藏了其中的復(fù)雜性。
我們也需要在土星的衛(wèi)星泰坦停下來，它富含氮的大氣與地球相似。凝結(jié)的甲烷云在這里形成，下雨回到表面，匯集在淺水湖泊中。天文學(xué)家很想了解更多關(guān)于泰坦的天氣循環(huán)，包括雷暴的真實可能性。
最后，天王星和海王星都有氫氣和氦氣的大氣層，但它們并不相同。海王星輻射熱量，而天王星處于平衡狀態(tài):它似乎已經(jīng)耗盡了任何內(nèi)部能量，幾乎沒有對流活動。然而，兩者都有季節(jié)性變化，長期研究將有助于理解這些變化。
那么這和系外行星有什么關(guān)系呢？
我們來之不易的關(guān)于太陽系行星的知識讓我們能夠精確地模擬天氣模式和流體動力學(xué)——更重要的是，看到我們的模型有哪些不足。例如，木星的特征比天氣模型最初預(yù)測的更復(fù)雜。這些模型沒有考慮到化學(xué)成分的混合——這是在將簡單的天氣模型應(yīng)用到更遙遠(yuǎn)的世界之前需要學(xué)習(xí)的重要一課。
外氣態(tài)巨行星的行為應(yīng)該像木星和土星一樣，有大量的氫和氦，但內(nèi)部也有重金屬。但是對于所謂的“熱木星”還有另外的考慮，熱木星的軌道更靠近它們的恒星，因此在熱條件方面表現(xiàn)不同。幸運的是，熱木星是最容易獲得良好數(shù)據(jù)的系外行星之一，當(dāng)結(jié)合我們對自己的木星的了解，它們已經(jīng)得到了相當(dāng)好的理解。
現(xiàn)在人們越來越感興趣的是“超級地球”和“迷你海王星”的行為，這是一種在我們的太陽系中沒有見過的中型行星。這些行星有大氣層嗎？如果是的話，我們能學(xué)會他們的作文嗎？
了解如此大小的行星的部分挑戰(zhàn)是可能存在氣溶膠，氣溶膠會產(chǎn)生模糊層，就像金星上的那些一樣，模糊了化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)。氣溶膠使光譜學(xué)變得困難，因此描述這些行星上的天氣模式可能是一個挑戰(zhàn)。這就是了解金星如此重要的原因，太空機(jī)構(gòu)已經(jīng)把拜訪它作為未來幾年的首要任務(wù)。
至少自20世紀(jì)80年代以來，我們近距離研究行星的能力中明顯忽略了太陽系的冰巨人。因此，相對而言，我們對外行星知之甚少，最近這篇綜述的作者認(rèn)為，外行星的任務(wù)應(yīng)該成為未來幾年的優(yōu)先事項——不僅僅是為了了解天王星和海王星，而且這樣我們也可以了解它們的外行星同行。
評論的最后一個結(jié)論是關(guān)于行星科學(xué)家和系外行星專家之間不斷變化的關(guān)系。目前，研究太陽系讓我們對系外行星有了更多的期待。
但是隨著我們收集更多的系外行星數(shù)據(jù)，知識的流向可能會逆轉(zhuǎn)。研究更多的系外行星將會告訴我們更多關(guān)于我們太陽系的行星在更廣泛的銀河系人口中的位置。
因此，太陽系和系外行星研究人員之間的合作將變得更加有趣。

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