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科学家终于看到土卫六季节南北反转,卡西尼号揭露北半球降雨现象

2024-11-23 210

土卫六泰坦拥有和地球类似的季节变化,但科学家迟迟找不到应该要在 2017 年进入夏季的北半球云层笼罩现象。时至今日,科学家重新分析卡西尼号数据,终于在 2016 年拍摄的几张北半球图像中,看见一片亮光区域乍现又消失,研判那就是降雨现象。

土卫六又名泰坦(Titan),是土星卫星群中身形最大者,也是全太阳系第二大卫星,更是太阳系中第一颗发现拥有浓厚大气层的卫星,科学家高度怀疑泰坦有生命体存在,也推测大气的甲烷成分可能是生命体基础。

地球自转轴倾角为 23.5 度,泰坦的自转轴倾角约 27 度,而泰坦的夏至与冬至隔了 14 年(地球只隔 6 个月),换句话说,泰坦星球虽然和地球拥有类似春夏秋冬的季节变化,但泰坦一个季节平均长达 7.5 个地球年(还要加上土星的轨道偏心率影响,使泰坦的北半球夏季和南半球冬季比较长)。

卡西尼号于 2004 年首次抵达泰坦,当时探测器看见泰坦的南半球正在享受夏季洗礼,云雨交杂(甲烷雨),天文学家根据这些数据开发出泰坦的气候变化模型,预测北半球在之后几年应该也会出现类似南半球的天气。

根据该模型,泰坦北半球的夏至应该在 2017 年到来,然而我们始终没有看到任何云气聚集的数据,这令科学家备感困惑。

终于,虽然还是没看到云气成形,但科学家已发现了第一场雨,标志着北半球迎来它的夏天。

卡西尼号携带的可见光和红外映射分光计(Visible and Infrared Mapping Spectrometer,VIMS)能穿透泰坦浓厚朦胧的大气层,看见大气下方样貌,而美国爱达荷大学物理学家 Rajani Dhingra 团队重新仔细分析卡西尼号数据后,在 2016 年 6 月 7 日这天,从可见光和红外映射分光计拍摄的照片找到异常现象。

(Source:美国地球物理联盟)

这天的图像忽然出现大片光辉区域(如上图),估计分布面积 12 万平方公里(约美国宾夕法尼亚州大小),但前后几天的图像都没有这个特征,在分析光辉区域的整体亮度、光谱特征与地质背景后,研究人员将此新特征归因于固体表面被雨水淋湿后的反射光,也就是甲烷雨淋到卵石状表面,就像阳光照射到潮湿人行道一样。这是科学家发现北半球夏季降雨的第一个证据。

不过,北半球夏天的脚步还是比模型预测结果还要晚,研究人员表示,下一步将研究什么原因导致北半球的夏天迟到了,可能需要调整气候模型。新论文发表在《地球物理研究快报》。

由于泰坦星太迷人,美国太空总署(NASA)将在今年稍晚,决定是否将新的无人探测器蜻蜓号(Dragonfly)派往泰坦,研究该星复杂的化学反应;另一项与探索泰坦相互竞争的提案则是采集彗星样本。

如果最后,NASA 决定将探测器送往泰坦,预计蜻蜓号 2025 年发射升空、2034 年抵达目的地。

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(首图来源:NASA)

延伸阅读:

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  • 泰坦星完整全球地形图建成,三大海相互连接
2019-03-10 23:31:00

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