土星有個困擾科學家多年的問題，卡西尼號太空船 2004 年測量結果表明，土星自轉速度似乎隨著時間推移不斷變化，但這不太可能，因為行星不會靠幾個簡單因素就加速或減緩自轉速度。
諾桑比亞大學行星天文學教授 Tom Stallard 團隊 2021 年研究曾指出，謎底實際上與土星自轉無關，而是土星高層大氣風驅動的電流產生誤導性極光訊號，導致我們誤認土星自轉速度有變。
但該結論提出另一個問題──若大氣風是主因，那又是什麼機制催生這些風？
Tom Stallard 團隊使用韋伯太空望遠鏡（JWST）連續觀察土星北極光區域整天，捕捉到以往儀器都無法實現的詳細測量結果，終於為上述問題帶來第一個直接證據。
新的 JWST 數據比以前測量準確 10 倍，研究人員分析三氫陽離子發出的紅外光（在土星高層大氣充當天然溫度計），繪製第一張土星極光區域溫度和粒子密度高解析度地圖，發現溫度及密度模式與 10 多年前電腦模型的預測非常吻合，前提是熱源恰好位於極光排放進入大氣層的位置。
換句話說，土星極光不僅是視覺饗宴，還積極加熱局部大氣驅動風形成，風反過來產生電流形成極光，然後極光再次加熱大氣，維持穩定持久循環。同時，土星大氣發生的一切直接影響周圍磁層，後者也會將能量反饋回系統，顯示土星獨特的「大氣驅動」極光實現自我動力供給。
該結果改變我們對行星大氣普遍看法，團隊表示，若行星大氣條件能將電流驅散至周圍空間，那麼調查其他天體的平流層，可能揭示其他我們未想像到的相互作用。
新論文發表在《Geophysical Research: Space Physics》期刊。
（首圖來源：pixabay）
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