韦伯太空望远镜将“看透”冰质巨行星学术资讯

在这张哈勃太空望远镜拍摄的照片中，我们可以看到天王星的不同面貌。左图是2005年拍摄到的天王星及其光环系统。

在太阳系中，天王星和海王星是两颗寒冷而遥远的行星。这两颗被称为“冰质巨行星”的星球，其内部结构与木星和土星大相径庭——木星和土星富含氢和氦，是“气态巨行星”。冰质巨行星比气态的兄弟们要小得多，但其体积又比类地行星要大。它们是太阳系中人类探索最有限的一类行星。

据美国“物理学组织”网站2月28日消息称，美国航空航天局（NASA）将在2021年发射詹姆士•韦伯太空望远镜，以研究天王星和海王星上的气体环流模式、化学成分和天气状况。

研究负责人、英国莱斯特大学行星科学副教授Leigh Fletcher介绍道：“韦伯能够测绘出这两颗行星的大气温度和化学结构，这是任何其他设备都难以做到的。我们认为，与气态巨行星相比，冰质巨行星的天气和气候将会呈现出本质上不同的特征。一方面，这是因为它们离太阳太远，体积更小，以及自转得更慢；另一方面，也是因为它们的气体混合配比和大气混合量非常不同。”

简单地说，韦伯可以探测到天王星和海王星上层大气中所有气体的独特化学特征。更为重要的是，韦伯能够对不同的化学物质进行区分。另外，不论这些化学物质是由阳光与大气相互作用产生的，还是通过大规模环流模式从一个区域重新分布到另一个区域的，韦伯都能够识别出来。

Fletcher表示，研究人员需要做好在天王星和海王星上看到“另一番”景象的准备。他解释道：“韦伯具备从全新角度观察冰质巨行星的能力。不过，要了解塑造这些巨行星大气的持续效应与过程，你需要的不仅仅是几个样本而已。因此，我们将把木星、土星、天王星和海王星进行对比分析。通过比较，我们便能够构建出了一个关于它们大气整体运行机制的全景图，而这将是理解这些星球是如何随着时间变化的起点。

另一位行星科学家、韦伯项目的跨学科研究科学家Heidi Hammel补充道:“我们现在已经探测到数百颗与我们太阳系的冰质巨行星同样大的系外行星。天王星和海王星将为我们研究这些新发现的行星提供参考。”

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编译：朱明逸

审稿：alone

责编：雷鑫宇

原文链接：

https://phys.org/news/2020-02-ice-giants-nasa-webb-telescope.html