科学家寻找季节性风暴的迹象终于找到了确凿的证据。 土星卫星北极出现的光滑微光是半球降雨的第一个证据——北方夏季的开始。
自从卡西尼号抵达以来,天文学家们多年来一直在等待看到这一证据。的轨道一直追溯到2004年。
当探测器到达土星时,正值夏季在南半球,科学家们热切地关注季节变化的迹象。 这是因为,虽然土卫六本身与地球有很大不同,但它的气候在很多方面与我们相似。
土卫六上的一天是 15.9 个地球日,与其绕土星轨道的长度相同,因为它被潮汐锁定,正好是我们自己的月球。 一年是29.5个地球年。 泰坦的轴向倾斜约为 27 度,而地球的倾斜为 23.5 度。
因此土卫六上的一个季节平均持续大约 7.5 个地球年(尽管它们确实因土星轨道偏心率而有所不同,使得北方的夏季和南方的冬季比相反的更长)。
这2009年春分,以及 2011 年; 大气变化被解释为南方冬季的到来。 但北部地区预计将有降雨,但仍未发现。
“整个土卫六社区一直期待在土卫六的北极看到云和雨,这表明北方夏季的开始,但尽管气候模型预测如此,我们甚至没有看到任何云。”爱达荷大学物理学家 Rajani Dhingra 说道。
“人们称其为奇怪的云消失事件。”
在仔细研究卡西尼号的输出后,研究小组终于在 2016 年 6 月 7 日拍摄的一张图像中找到了他们想要的东西。这张照片由航天器的视觉和红外测绘光谱仪 (VIMS) 仪器提供,该仪器可以透过泰坦厚重、朦胧的物体进行观察大气层到下面的表面。
(美国宇航局/喷气推进实验室/亚利桑那大学/爱达荷大学)
面积 120,000 平方公里(46,332 平方英里) - 大约宾夕法尼亚州的面积- 是一个奇怪的发光区域,在之前或之后的图像中都没有出现过。
“根据整体亮度、光谱特征和地质背景,我们将这一新特征归因于雨水润湿的固体表面的镜面反射,就像阳光照射的潮湿人行道上的镜面反射一样,”研究人员在论文中写道。
根据他们的分析,该地区是甲烷降雨到粗糙的卵石状表面上的结果,随后可能会经历一段时间的蒸发。 这是土卫六北半球夏季降雨的第一个证据。
这场降雨是预料之中的,但根据理论模型,科学家们预计会在这个季节早些时候看到这场降雨,特别是因为北半球是月球大部分湖泊和海洋所在的地方。
此外,此前曾观测到降雨南部夏季时为半球; 因此科学家预计2017年夏至之前北方会出现降雨。
因此,失踪的降雨有点令人费解。 既然已经找到了,泰坦研究人员就有了另一项数据来帮助弄清楚月球的气候是如何运作的——尽管延迟本身仍然无法解释。
“我们希望我们的模型预测与我们的观测相匹配。这次降雨探测证明卡西尼号的气候遵循我们所知的理论气候模型,”丁格拉说。
“夏天即将到来。它被推迟了,但它正在发生。不过,我们必须找出导致推迟的原因。”
与此同时,丁格拉正在利用潮湿的人行道效应来寻找土卫六,寻找更多多年来可能被错过的降雨迹象。
论文已发表在期刊上地球物理研究通讯。