近日，科學家發現海王星上大氣溫度的異常變化。自2003年，海王星南半球進入夏季后，15年間全球平均溫度下降了8攝氏度，直到2018年其南極地區又開始急劇變暖，溫度上升11攝氏度。

這張合成圖顯示了2006年至2020年海王星的熱成像。前三張圖像(2006、2009、2018年)由歐洲南方天文臺ESO的甚大望遠鏡上儀器拍攝的，2020年圖像由日本國立天文臺斯巴魯望遠鏡上儀器拍攝。海王星南極在過去幾年里似乎急劇變暖，從2018年和2020年的照片中海王星底部的亮點可以看出。

與地球一樣，海王星在繞太陽運行時也會經歷季節變化。但由于距離太陽較遠、公轉軌道更長，海王星的每一個季節能持續約40個地球年，海王星公轉周期約為164.8個地球年。自2005年以來，海王星的南半球一直處于夏季，科學家試圖探究南半球夏至過后氣溫是如何變化的。

此次，一個國際天文學家團隊使用歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)在內的多個天文望遠鏡，在17年間追蹤海王星的大氣溫度。他們發現海王星的全球溫度在2003年至2018年出現較大幅度下降，隨后其南極又出現急劇變暖。相關成果已發表在《行星科學雜志》(The Planetary Science Journal)上。

圖片來自《行星科學雜志》(The Planetary Science Journal)

“這種變化出乎意料，”論文主要作者、英國萊斯特大學博士后研究助理Michael Roman說道，“由于我們一直在觀察海王星南半球的初夏季節，我們預測溫度會慢慢變暖，而不是變冷。”

由于海王星距離地球約45億公里，平均溫度達到零下220攝氏度左右，非常寒冷，從地球上測量它的溫度并非易事。萊斯特大學教授、論文合著者Leigh Fletcher表示這類研究只有通過VLT等能夠清晰觀測到海王星的大型望遠鏡所拍攝的紅外圖像才有可能完成。

前述團隊使用熱成像儀測量海王星發射出的紅外光線以觀察其溫度變化。團隊在17年里拍攝了近100張海王星的熱紅外圖像，并綜合了過去二十年多個天文望遠鏡所收集到的海王星圖像。圖像數據表明，在過去的近20年間，盡管海王星的南半球已經進入夏天，但該星球大部分地區在逐漸變冷。

圖片來自Michael Roman

2003年至2018年，海王星的全球平均溫度下降了8攝氏度。2018年至2020年，海王星南極地區卻急劇變暖，溫度迅速上升了11攝氏度。盡管多年前，科學家已發現海王星南極存在溫暖的極地渦旋現象，但此前從未觀測到這一大幅度快速升溫現象。

團隊所研究的圖像大約三分之一來自位于智利阿塔卡馬沙漠的歐洲南方天文臺甚大望遠鏡(VLT)。該望遠鏡的鏡面尺寸和高度使其具有極高的分辨率和數據質量，可以提供最清晰的海王星圖像。該團隊還使用了來自美國國家航空航天局斯皮策太空望遠鏡(SST)的數據，以及位于智利的雙子南座望遠鏡(Gemini South)、位于夏威夷的斯巴魯望遠鏡(Subaru Telescope)、凱克望遠鏡(Keck Telescope)和雙子北座望遠鏡(Gemini Nouth)所拍攝的圖像。

科學家目前推測，海王星氣溫的異常變化可能是由于海王星平流層化學成分的變化，或者是一種隨機的天氣模式，或者是受到太陽活動周期的影響。未來幾年，他們將需要進行更多觀測，以探索確切原因。人類目前最大的太空望遠鏡詹姆斯韋伯也將提供關于海王星大氣中化學成分與溫度的新圖像數據。