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冰巨星海王星仍然是一個有些神秘的世界——位於我們經典太陽系的邊緣，但這僅僅是柯伊伯帶廣闊外平原的開始。
1989年，旅行者2號宇宙飛船飛掠海王星，拍攝了至今為止我們所擁有的這顆17個地球質量行星的最佳影像，顯示出一個深藍色的球體，帶有細微的條紋和一個“大黑斑”。那個斑點是一個高壓大氣渦旋，似乎包含著太陽系中任何行星的最高風速，達到了驚人的每小時2100公里（每小時1300英里）。
旅行者2號拍攝的1989年海王星大黑斑影像——最小的特徵約為50公里寬（來源：NASA/JPL）
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海王星如此活躍有些違反直覺。在大氣層外緣，溫度是寒冷的55開爾文（-218攝氏度），而行星深處的高壓核心則達到相對溫和的5400開爾文。按照我們的標準，海王星是一個非常寒冷的地方。
後來，哈勃太空望遠鏡在1990年代中期拍攝的資料證實了與旅行者號發現的相似特徵。現在，在2016年，哈勃望遠鏡重新審視並發現了另一個暗斑。
與早期資料一樣，這個暗斑也與明亮的雲層配對出現。似乎正在發生的事情是，暗斑是一個高壓系統，一個“大氣山”。周圍的物質流——主要是氫和氦，但也包括少量甲烷等化合物——可以被抬升到高壓系統的頂部，進入更冷的層，在那裡可以形成反射冰。
正如調查團隊報告的那樣，這些冰雲很像我們在地球上看到的地形雲現象——發生在陸地山脈上方的煎餅狀地層。
最新的哈勃資料有助於證實，海王星明亮的雲層與暗渦旋配對出現。地面望遠鏡已經能夠發現這些明亮的特徵，但缺乏解析度來探測藍色波長下的暗斑。現在看來，這些特徵的演變可以透過未來的地面資料進行追蹤。
由於海王星的暗斑或渦旋的出現和消失速度遠快於木星大紅斑（過去400年來一直可見的特徵），因此這是一個更多地瞭解海王星寒冷秘密的機會。