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如果太阳停止发光,海王星会发生什么?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-12-08 08:40:47

如果太阳停止发光,海王星会发生什么

想想看,海王星(距离太阳30倍远)每单位面积接收到的阳光比地球少900倍。所以,你很可能认为不会发生什么。这就好比吹灭生日蜡烛,感受温度的变化,在某种程度上你是对的。

海王星是一颗相当迷人的行星,如果你做任何一种琐碎的小事,你可能知道海王星是太阳系中风速最高的记录,平均风速超过1100公里/小时。你可能从来没有想过是怎么回事?

地球上的风是由行星表面不均匀的加热和冷却所驱动的。例如,在阳光灿烂的日子里,你经常会在海岸上感受到海风。

如果太阳停止发光,海王星会发生什么

与陆地相比,水具有更高的比热容,其表面温度往往较低。因此,水体上方的空气同样会温度较低(压力较高)。由于地面上方的空气区域压力相对较低,因此空气粒子向地面方向扩散。这就是我们在地球上感受到的风。

如果太阳停止发光,海王星会发生什么

现在回到海王星,对于一颗接受阳光强度比海王星低900倍的行星来说,超音速风速并不是罕见的自然现象,这是否说得通?如果不是太阳,那么这些能量从哪里来呢?显然没有其他的外部能量来源,所以它必须来自于某种内部机制。

也许这个内部能量的来源来自于核心,在它形成的过程中产生的能量。然而,它不可能仅仅是形成过程中剩下的能量,就像木星那样,因为海王星更小,而且在很久以前就会辐射掉所有的能量。失踪的一块吗?它的大气。

海王星有一个有趣的大气组成,主要由氢和氦组成,还有一些甲烷。甲烷是海王星呈现明亮蓝色的部分原因,因为它吸收红光,反射蓝光。然而,大气中平均1.5%的甲烷浓度足以在地球形成后像隔热毯一样保留热量。

海王星赤道的甲烷含量大约是两极的10到100倍(稍后解释)。我的理论是,甲烷在纬度上的变化会导致地球上不同地区的温度有时变冷,有时变暖。此外,地球的低温可能有助于减少系统内部的摩擦,推动地球上风速的上限。

海王星有一种零度以下的温室效应,它捕获了几十亿年前就应该像天王星一样辐射的热量。正因为如此,海王星能够辐射的能量是它从太阳接收到的能量的2.61倍,而地球的能量是0.59倍。

在这一点上,海王星似乎是一个自给自足的行星,在那里,太阳除了计算日之外没有任何用途。

如果太阳停止发光,海王星会发生什么

让我们回到海王星大气中甲烷的纬度变化。海王星的一年相当于165个地球年。海王星南极的夏天已经过去40多年了。在这段时间里,大量的太阳能输入导致了日照持续的地区和昼夜变化的地区之间的巨大温差。

海王星上层大气或平流层中的甲烷往往冻结在冰晶中。然而,在两极和这些不间断阳光的时期,温度变得足够高,融化这些甲烷晶体,导致甲烷泄漏出平流层。自海王星形成以来,这一直是一个缓慢而持续的过程,因此赤道处的甲烷浓度更高。

所以,海王星确实需要太阳,至少要让它的两极比其他部分稍微暖和一点。如果太阳真的消失了,我的最佳猜测是,我们将看到海王星的风速在未来1万到10万年下降到天王星当前风速范围内的某个地方。

说到天王星,这两颗行星的甲烷水平、核心温度和内部成分相似。然而,天王星有一个远没有那么高贵和突出的风速。这在科学界引起了争论。为了解释这种差异,已经提出了一些理论。

一种可能的解释是,海卫一逆行的退化椭圆轨道所产生的潮汐力可能会给海王星提供它所需要的额外能量。

另一件要考虑的事情是,天王星可能比它应该的更冷。这可能是其生命早期一次地球大小的间接碰撞的结果。碰撞导致释放的温度下降,因为它在地核周围沉积了大量的物质,这使得从地核到行星外部的热量传递慢得多。如果这次碰撞发生了,它将解释天王星不寻常的倾斜97.7°。

想想看,甲烷的显著吸收带存在于600纳米以上的波长,在光谱的红色和红外部分。大气甲烷对红光的吸收是海王星蓝色调的部分原因,请注意海王星生动的蔚蓝色不同于天王星温和的青色。由于海王星大气中的甲烷含量与天王星相似,因此一定有一些未知的大气成分对海王星或天王星的颜色有影响。

也可能是天王星的甲烷浓度在纬度上的变化没有海王星那么大,原因是海王星和天王星的轨道周期不同,轨道倾角也不同,因此有各自的季节差异。
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