（神秘的地球uux.cn）據美國宇航局：天文學家發現了海王星變化的雲豐度和11年的太陽周期之間的聯係，在太陽周期中，太陽糾纏磁場的消長驅動著太陽活動。
這一發現是基於美國宇航局的哈勃太空望遠鏡和夏威夷的W. M .凱克天文台三十年來對海王星的觀測，以及來自加利福尼亞州利克天文台的數據。

一係列八張海王星的圖像:四張在圖像的上半部分，四張在圖像的下半部分。這顆行星看起來像一個深藍色的球體，點綴著明亮的白色斑塊。哈勃太空望遠鏡拍攝的這一係列圖像記錄了海王星上雲層數量的消長。這一長串觀察表明，在太陽周期的高峰之後，雲的數量越來越多——太陽的活動水平在11年的時間裏有節奏地上升和下降。化學變化是由光化學引起的，光化學發生在海王星的高層大氣中，形成雲需要時間。1989年，美國宇航局的旅行者2號飛船首次提供了線性明亮雲的特寫圖像，讓人想起地球上的卷雲，在海王星的大氣層中看到。它們形成於海王星大氣中的大部分甲烷之上，反射所有顏色的陽光，這使得它們是白色的。哈勃每年持續觀察這顆行星，從旅行者號短暫飛越的地方繼續前進。致謝:uux.cn/美國國家航空航天局、歐空局、艾蘭迪·查韋斯(加州大學伯克利分校)、伊姆克·德·佩特(加州大學伯克利分校)
海王星和太陽活動之間的聯係令行星科學家感到驚訝，因為海王星是我們太陽係中最遠的主要行星，接收的陽光強度約為地球的0.1%。然而，海王星的全球多雲天氣似乎是由太陽活動驅動的，而不是地球的四季，每個季節持續約40年。
目前，在海王星上看到的雲層覆蓋率極低，隻有一些雲層盤旋在這顆巨大行星的南極上空。一個由加州大學伯克利分校(UC Berkeley)領導的天文學家團隊發現，通常在冰冷巨人中緯度看到的豐富雲量在2019年開始消退。
“我很驚訝海王星上的雲消失得如此之快，”加州大學伯克利分校天文學名譽教授兼該研究的高級作者Imke de Pater說。“我們基本上看到雲活動在幾個月內下降了，”她說。
“即使是現在，四年後，我們在去年6月拍攝的最新圖像仍然顯示雲層沒有回到以前的水平，”馬薩諸塞州劍橋市哈佛史密森尼天體物理中心(CfA)的研究生Erandi Chavez說，她在加州大學伯克利分校讀本科天文學時領導了這項研究。“這是非常令人興奮和意想不到的，特別是因為海王星以前的低雲活動期並不那麽引人注目和持久。”
為了監測海王星外觀的演變，查韋斯和她的團隊分析了2002年至2022年拍攝的凱克天文台圖像，1994年開始的哈勃太空望遠鏡檔案觀測，以及2018年至2019年加州利克天文台的數據。
近年來，凱克觀測得到了作為陰陽魔界計劃和哈勃外行星大氣遺產(OPAL)計劃的一部分拍攝的圖像的補充。
這些圖像揭示了海王星雲層季節性變化和太陽周期之間的一種有趣模式——太陽磁場每11年翻轉一次，因為它變得更像一個紗線球。這從太陽黑子數量的增加和太陽耀斑活動的增加中可以明顯看出。隨著周期的進展，太陽的狂暴行為發展到最大，直到磁場下沉並反轉極性。然後太陽落山到最低點，開始另一個周期。

哈勃太空望遠鏡拍攝的這一係列圖像記錄了海王星上雲層數量的消長。這一組近30年的觀察表明，隨著太陽周期的高峰——太陽活動水平在11年期間有節奏地上升和下降——雲的數量越來越多。太陽的紫外線輻射水平標在縱軸上。從1994年到2022年的11年周期沿著底部繪製。沿著頂部的哈勃觀測清楚地顯示了雲量和太陽活動峰值之間的相關性。化學變化是由光化學引起的，光化學發生在海王星的高層大氣中，形成雲需要時間。致謝:uux.cn/美國國家航空航天局、歐空局、LASP、Erandi Chavez(加州大學伯克利分校)、Imke de Pater(加州大學伯克利分校)
當太陽處於暴風雨天氣時，更強烈的紫外線(UV)輻射淹沒了太陽係。研究小組發現，太陽活動周期高峰兩年後，越來越多的雲出現在海王星上。研究小組進一步發現，雲層的數量和冰巨人反射陽光的亮度之間存在正相關關係。
“這些非凡的數據給了我們迄今為止最有力的證據，證明海王星的雲層覆蓋與太陽周期相關，”德·佩特說。“我們的發現支持這樣的理論，即當太陽的紫外線足夠強時，可能會引發產生海王星雲的光化學反應。”
科學家們通過觀察29年間海王星觀測記錄的2.5個周期的雲活動，發現了太陽周期和海王星多雲天氣模式之間的聯係。在此期間，行星的反射率在2002年增加，然後在2007年變暗。海王星在2015年再次變得明亮，然後在2020年變暗到有史以來觀測到的最低水平，這是大多數雲消失的時候。
太陽引起的海王星亮度的變化似乎與行星上雲的來去相對同步。然而，在太陽周期的高峰期和海王星上看到的大量雲層之間有兩年的時間間隔。化學變化是由光化學作用引起的，光化學作用發生在海王星的高層大氣中，形成雲需要時間。
“能夠使用地球上的望遠鏡來研究距離我們超過25億英裏的世界的氣候是一件令人著迷的事情，”凱克天文台的天文學家兼該研究的合著者卡洛斯·阿爾瓦雷斯說。“技術和觀測的進步使我們能夠約束海王星的大氣模型，這是理解冰巨人氣候和太陽周期之間相關性的關鍵。”
然而，還需要做更多的工作。例如，雖然紫外線陽光的增加可能產生更多的雲和薄霧，但它也可能使它們變暗，從而降低海王星的整體亮度。海王星上從深層大氣升起的風暴會影響雲層，但與光化學產生的雲無關，因此可能會使與太陽周期的相關性研究變得複雜。還需要繼續觀測海王星，看看目前幾乎沒有雲的情況會持續多久。
研究小組繼續跟蹤海王星的雲活動。“我們在最近的凱克圖像中看到了更多的雲，這些圖像是在美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀察這顆行星的同時拍攝的；這些雲特別是在北緯度和高海拔地區被看到，正如在過去大約兩年中觀測到的太陽紫外線通量增加所預期的那樣，”de Pater說。
來自哈勃、韋伯太空望遠鏡、凱克天文台和利克天文台的綜合數據將有助於進一步研究導致海王星動態外觀的物理和化學，這反過來可能有助於加深天文學家對海王星和係外行星的了解，因為我們太陽係以外的許多行星被認為具有類似海王星的質量。
這些發現發表在《伊卡洛斯》雜誌上。
哈勃太空望遠鏡是美國宇航局和歐洲航天局之間的國際合作項目。位於馬裏蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心負責管理這台望遠鏡。位於巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所(STScI)負責哈勃太空望遠鏡的科學操作。STScI由位於華盛頓特區的大學天文學研究協會為美國航天局運作。