土星大气有各种奇特现象,比如位于北极地区著名的六边形漩涡,自 1980 年被 NASA 航海家 1 号、2 号探测器发现至今一直存在,是高耸惊人的永久云塔。现在巴斯克大学团队进一步发现,云塔的每一边至少再由七层薄雾系统组成,就像层层堆叠的三明治。
土星大小约地球 10 倍,大气 96% 由氢组成,能帮助科学家了解地球大气中某些相似的特征;然而土星也拥有太阳系内独一无二的“地标”,比如土星北极的六边形超巨大漩涡。漩涡内风速高达每小时 400 公里,然而奇怪的是漩涡结构本身几乎保持静止,换句话说,它相对于行星的旋转几乎没有发生变化,让行星大气学家对这种六边形结构极具兴趣。
卡西尼号探测器于 2004~2017 年间对土星进行了大量成像,2015 年时,卡西尼号拍摄的高分辨率照片发现六边形云层上方的阴霾;15 天后,哈伯太空望远镜也观察了土星奇怪的六边形,综合这些资讯,巴斯克大学 AgustínSánchez-Lavega 教授团队发现,六边形漩涡外围拥有至少 7 层薄雾系统,从云顶延伸到海拔 300 公里左右,每个薄雾层厚约 7~18 公里。
▲ 六边形漩涡的结构。(Source:巴斯克大学)
团队认为,由于土星大气极低温(零下 120~180℃),云层可能含有丁烷、乙炔、丙烷结晶。
科学家不是第一次研究这些雾层,新研究进一步暗示这些雾基于密度和温度波动呈垂直分布,团队假设雾层是因重力波的垂直传播而促成,这些重力波在大气中产生振荡(于地球和其他行星上都是众所周知的现象)。在地球上,也已观察到中高纬度从西到东以每小时 100 公里速度传播的高速气流(Jet Stream),其形为曲状,般有 4~5 个大尺度的罗斯贝波。
新论文发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊。
- Saturn’s weird hexagon has ‘sandwich-like’ layers of hazy mists
- The most extensive system of haze layers ever observed in the solar system have been discovered and characterised on the planet Saturn
(首图来源:wikipedia)
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