土星六邊形漩渦雲塔如三明治,至少有 7 層薄霧結構

作者 | 發布日期 2020 年 05 月 13 日 15:28 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


土星大氣有各種奇特現象,比如位於北極地區著名的六邊形漩渦,自 1980 年被 NASA 航海家 1 號、2 號探測器發現至今一直存在,是高聳驚人的永久雲塔。現在巴斯克大學團隊進一步發現,雲塔的每一邊至少再由七層薄霧系統組成,就像層層堆疊的三明治。

土星大小約地球 10 倍,大氣 96% 由氫組成,能幫助科學家了解地球大氣中某些相似的特徵;然而土星也擁有太陽系內獨一無二的「地標」,比如土星北極的六邊形超巨大漩渦。漩渦內風速高達每小時 400 公里,然而奇怪的是漩渦結構本身幾乎保持靜止,換句話說,它相對於行星的旋轉幾乎沒有發生變化,讓行星大氣學家對這種六邊形結構極具興趣。

卡西尼號探測器於 2004~2017 年間對土星進行了大量成像,2015 年時,卡西尼號拍攝的高分辨率照片發現六邊形雲層上方的陰霾;15 天後,哈伯太空望遠鏡也觀察了土星奇怪的六邊形,綜合這些資訊,巴斯克大學 AgustínSánchez-Lavega 教授團隊發現,六邊形漩渦外圍擁有至少 7 層薄霧系統,從雲頂延伸到海拔 300 公里左右,每個薄霧層厚約 7~18 公里。

▲ 六邊形漩渦的結構。(Source:巴斯克大學

團隊認為,由於土星大氣極低溫(零下 120~180℃),雲層可能含有丁烷、乙炔、丙烷結晶。

科學家不是第一次研究這些霧層,新研究進一步暗示這些霧基於密度和溫度波動呈垂直分布,團隊假設霧層是因重力波的垂直傳播而促成,這些重力波在大氣中產生振盪(於地球和其他行星上都是眾所周知的現象)。在地球上,也已觀察到中高緯度從西到東以每小時 100 公里速度傳播的高速氣流(Jet Stream),其形為曲狀,般有 4~5 個大尺度的羅斯貝波。

新論文發表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊。

(首圖來源:wikipedia

延伸閱讀: