哈勃巡遊帶外行星的蒙太奇，新圖片中顯示了木星、土星、天王星和海王星。圖片來源： NASA/ ESA/ Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/ Joseph DePasquale (STScI)/ Hubblesite.
太陽系外的氣體和冰巨人是一個美麗而又神秘的世界。目前，只有木星是來自地球的朱若號訪問飛船所在地。但是哈勃望遠鏡繼續密切關注著這些外部世界，2021年11月18日美國宇航局發布了哈勃拍攝的木星、土星、天王星和海王星的絕美圖片。
這些被稱為「哈勃大巡遊」的年度觀測，突顯了這些奇異的世界，並監測其湍流、渦旋大氣的變化。
哈勃大巡遊：僅次於到達那兒
二十世紀七十年代和八十年代，先鋒10號和先鋒11號以及旅行者1號和旅行者2號訪問了這些遙遠的世界。自那以後，只有到達木星和土星的巡迴任務：伽利略號、朱若號和卡西尼號探測器。對天王星和海王星最好的圖片仍然是先鋒號和旅行者號拍攝的。
然而，哈勃號觀測的圖像仍然非常好，事實上，僅次於到那一游。即使這四顆行星極其遙遠，哈勃號仍然能顯示出它們大氣的驚人細節。
哈勃號每年觀測這些帶外行星，作為帶外行星大氣遺產計劃的一部分。這些整體視圖有助於科學家每年追蹤風暴、風和雲的的變化。
讓我們來看看今年的這些圖片能顯示出每顆恆星的什麼信息。
木星：風暴和更多的風暴
木星是巨大行星中最大的一顆，它的深部 大氣不斷受到風暴的干擾。當然，這包括著名的大紅斑。2021年9月4日哈勃捕獲到了很多關於這些風暴的驚人細節。今年，科學家們發現木星的赤道帶仍然是深橙色。此前，觀測顯示該地區的大氣層顏色有白色或米色的變化。然而今年，橙色似乎持續了很長一段時間而不是恢復到以往平淡的顏色。
新圖片中出現了幾場新風暴。他們被暱稱為barges，這是科學家在古老的旅行者號飛越木星時首次使用的術語。這些氣旋漩渦看起來像拉長的褐色細胞。雖然有一些有明顯的邊緣，但另外一些看起來邊緣很模糊。
哈勃望遠鏡觀測到的木星及其如風暴般的大氣層，攝於2021年9月4日。圖片來源：Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/ Hubblesite.
美國宇航局戈達德太空飛行中心艾米西蒙（Amy Simon）指出：
每當我們得到新數據時，雲中的圖像質量和細節總是讓我大吃一驚。當我在barges上或者在正下方的紅帶上觀測木星時，我突然想到，你可以看到更明顯的更深的雲結構。我們在這裡看到了很多結構和垂直深度的變化。
土星六邊形彩色帶
土星標誌性的北極六邊形是太陽系中最令人驚奇的景觀之一。2021年9月12日，哈勃號觀測的新圖像對這個現象顯示的很清楚。相比之下，從去年的圖像中更難辨別這一點。六邊形是一個奇特的特徵，它邊緣分明，幾乎是人造的，看起來很不合適。在1981年旅行者2號發現了這個六邊形。
六邊形的中心有一個巨大的氣旋，氣旋直徑有1240英里（2000公里），雲層速度高達330英里每小時（150米每秒）。六邊形自身邊長有令人難以置信的8600英里（13800公里）長。
今年的圖像還顯示了土星北半球大氣帶快速而絢麗的顏色變化。在土星南半球，現在是冬季，南極呈現出藍色。
2021年9月12日，哈勃望遠鏡觀到的土星及其光環。圖片來源：ESA/ NASA/ Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/ Alyssa Pagan (STScI)/ Hubblesite.
據加州大學伯克利分校麥可王（Michael Wong）述說：
這是我們利用哈勃望遠鏡能做的最好的事情，利用哈勃望遠鏡的高解析度，我們能把範圍縮窄到實際變化的波段。如果通過地面上的望遠鏡來觀察，大氣層會模糊視野，色變丟失。地面上的任何設備都沒有哈勃望遠鏡看的清晰。
天王星極冠上的春天
現在是天王星北半球的春天，從2021年10月25日開始，新圖像顯示這顆行星上著名的極冠閃耀得和往常一樣明亮。這歸因於從太陽吸收了更多得紫外線。同樣，在極冠中，甲烷濃度和煙霧顆粒特性以及大氣流動模型也在發生變化。
有趣的是，極冠最南端始終保持在維度43度上，科學家認為這是由於大氣中的急流造成的。
天王星在哈勃望遠鏡中顯示出明亮的極冠，攝於2021年10月25日。圖片來源： NASA/ ESA/ Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/ Alyssa Pagan (STScI)/ Hubblesite.
海王星的黑斑
海王星上最有趣的特徵是它上面的大黑斑，這讓人想起木星上的大紅斑。2021年9月7日，哈勃望遠鏡觀察海王星，不僅看見了黑斑，還看見一個比平時更暗的北半球。大氣中一個黑色細長的環帶圍繞在行星南極的上空。
去年天文學家觀察到一個大黑斑可能改變了方向，他們不能完全確定為什麼會這樣。也看見一個較小的黑斑「小黑斑」從大黑斑上脫離。
像天王星一樣，海王星的大氣帶不如木星和土星的大氣帶突出，但它們確實存在。哈勃望遠鏡在它最近的觀察中發現了少許明亮的雲層。
當然，哈勃望遠鏡以提供令人嘆為觀止的宇宙全景而聞名，然而，不用說，它也能讓我們更接近我們自己太陽系迷人的世界。
哈勃望遠鏡觀察海王星左上角黑斑，攝於2021年9月7日。圖片來源： NASA/ ESA/ Amy Simon (NASA-GSFC)/ Michael H. Wong (UC Berkeley)/ Alyssa Pagan (STScI)/ Hubblesite.
摘要：美國宇航局發布了哈勃太空望遠鏡拍攝的木星、土星、天王星和海王星的絕美新圖片。這些一年一度的觀測被稱為哈勃太空之旅。
BY：Paul Scott Anderson
FY：Astronomical volunteer team
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