利用VLT/SINFONI对天王星2014年明亮风暴的光谱分析

2014年9月业余观测者在天王星大气中观测到的一个极明亮风暴系统，引发了全球多台望远镜观测该特征的国际行动。2014年10月和11月，利用位于智利ESO甚大望远镜（VLT）上的SINFONI在近红外波段获取了该风暴系统的观测。SINFONI是一台积分视场单元光谱仪，返回具有2048个波长的64x64像素图像。在H波段（1.43 - 1.87微米）以约0.1角秒的空间分辨率获得了图像立方体。观测显示风暴特征的中心随高度增加显著移动，随高度增加沿逆行方向并略向极区移动。我们还看到风暴正南有一微弱“尾迹”由反射率更高的物质组成，同样沿逆行方向拖曳。观测光谱用辐射传输与反演代码NEMESIS进行分析。我们发现该风暴可很好地用基于Sromovsky等人（2011）的5层气溶胶模型的两个主云层，或Tice等人（2013）更简单的双层云模型来建模。对两种模型，深层分量似乎源于2-3巴处主对流层云盖反射率和高度的增加，而该特征的上层分量被建模为源于双层模型中对流层霾的增厚，或五层模型中上层对流云的垂直延伸（假定由甲烷冰组成，基于1.23巴的甲烷凝结高度）。在我们两组观测间的十二天里，该特征较高海拔分量显著增亮并延伸至更高高度，而较深分量变暗。