有些奇怪土星的北极。高高高于云端的巨大结构表明,地球的奇特六角形形成比最初明显的要大得多。
数据来自卡西尼,它,死亡一年后陷入土星不透明的氛围,仍在引导我们进入新发现。
当探测器于2004年开始观察时,在南部夏季,它在地球的南极播放了温暖的高空涡流。同时,土星的北极包含著名的六角云图案,但我们认为它没有涡流 - 直到现在。
一项长期的研究发现,随着北极的临近夏季,在平流层高高的情况下,在北极形成了类似的涡旋。而且,就像下面的喷气流一样,涡流是六角形的。
“这种新发现的涡流的边缘似乎是六角形的,与我们在土星大气中更深入的著名且奇怪的六边形云图案相匹配,”行星科学家利·弗莱彻(Leigh Fletcher)说英国莱斯特大学
虽然我们确实希望随着变暖的变暖,在土星的北极会看到某种涡流,但它的形状确实令人惊讶。要么六角形在两个不同的高度上自发地且相同地产生了相同的高度,因此在云层中较低,在平流层中有一个高度,或者六边形在六边形的结构中是垂直范围的垂直范围,占地数千千万千米。”
自1980年代初期,旅行者航天器的发现以来,六边形一直是行星科学家的难题。直到2006年,卡西尼才得到了一张好照片 - 从那以后,科学家一直在努力弄清楚它。
该结构是奇怪的对称性,是由大气喷气流制造的,风吹高达500公里(每小时300英里)。而且它很大 - 尺寸为30,000公里(20,000英里)。地球的直径为12,742公里(7,917.5英里) - 两个地球可以安装在六角形内,并有备用空间。
(NASA/JPL-Caltech/SSI)
它也以与行星本身大致相同的速度旋转,表明结构与行星的旋转相关,就像极性前喷射流在地球上。和先前的调查发现,使用旋转,可以在实验室中的流体中复制六角形形状。
卡西尼(Cassini)在2006年使用其复合红外光谱仪(CIRS)详细研究了六角形。此时,它仍然是土星的北部冬季 - 它的一年大约是30年的地球年,所以夏季和冬季很长 - 这意味着北极在阴影中。但是CIR可以绕过这一障碍,因为它可以观察到热辐射。
但是,上层大气仍然太冷了,无法进行可靠的红外观测,因此卡西尼局限于研究云层。但是在2009年,土星的北极从冬天开始出现,气氛变暖了,事情变了。
“从2014年开始,我们能够使用CIRS仪器第一次探索北部平流层,”行星科学家桑德琳·格莱特(Sandrine Guerlet)说法国的动态气象实验室。
“随着极地涡流变得越来越明显,我们注意到它具有六角形边缘,并意识到我们看到的是先前存在的六角形的海拔比以前想象的要高得多。”
它耸立在云层上数百公里,与南部涡流显示出完全不同的行为。它凉爽,不那么成熟,当然,南极没有六角形。但是,由于风条件随海拔高度发生了巨大变化,因此六角形的形状持续得比云顶部高得多的事实令人困惑。
“波浪'信息'可以向上泄漏的一种方法是通过称为逃生的过程,在该过程中,波的强度以高度衰减,但大约足够强,仍然可以持续到平流层中,”弗莱彻说。
“我们只需要了解更多。令人沮丧的是,我们只在卡西尼(Cassini)的寿命结束时发现了这种平流层六角形。”
土星的北夏已经达到顶峰,冬至发生在2017年5月(在此之前神秘地改变了颜色)。但是,夏季还剩几年,预计北极涡流将继续发展。
但是,随着卡西尼的任务结束,科学家是否能够观察这些变化是不确定的。
“卡西尼航天器继续提供新的见解和发现,直到最后。没有像卡西尼这样能干的航天器,这些谜团将尚未得到探索,”卡西尼科学家尼古拉斯·阿尔托贝利(Nicolas Altobelli)说欧洲航天局。
“它显示了一个国际团队可以将一名精致的机器人探险家发送到以前未开发的目的地的国际团队可以完成的工作 - 即使任务本身结束,结果也会不断流动。”
该团队的研究已发表在《杂志》上自然通讯。