物理科技生物学-PHYICA

土星六边形上的多あずま树层霾系统

天文学与空间 2021-12-06 00:01:11

巴斯克地区大学 学分:巴斯克地区大学 各种各样的气象现象发生在土星广阔的氢大气层中,这个世界大约是地球的10倍大

它们帮助我们更好地理解地球大气中的类似特征

在土星的大气现象中,有一个众所周知的“六边形”,这是一个围绕着土星极地的惊人的波浪结构

1980年由美国国家航空航天局的旅行者1号和2号宇宙飞船发现,尽管这颗行星的季节循环漫长而强烈,但从那以后人们一直不间断地观察着它

一股快速、狭窄的急流在这个巨大的行星波中流动,这里的风速达到最高速度约400公里/小时

然而,奇怪的是,波浪本身几乎保持静止;换句话说,它几乎不随地球的自转而变化

所有这些特性意味着“六边形”对于气象学家和行星大气研究者来说是一个极具吸引力的现象

卡西尼号于2004年至2017年间在环绕地球的轨道上运行,它从离地球一定距离和视角拍摄了大量图像

2015年6月,它的主摄像机获得了这颗行星边缘的高分辨率图像,能够分辨1至2公里的细节;他们捕捉到了六边形波浪云上方的薄雾

此外,他们使用了从紫外到近红外的多种滤色片,从而使研究人员能够研究霾的组成

为了完成这项研究,研究人员结合了哈勃太空望远镜15天后拍摄的图像,显示了六边形

领导这项研究的奥古斯丁·桑切斯-拉韦加教授说:“卡西尼号的图像让我们发现,六边形就像一个三明治一样,它有一个由至少七层薄雾组成的多层系统,这些薄雾从它的云顶延伸到它们上方300多公里的高度。”

“其他寒冷的星球,如土星的卫星土卫六或矮行星冥王星,也有雾霾层,但数量不多,间隔也不规则

" 每个霾层的垂直范围约为7至18公里厚,根据光谱分析,它们包含半径约为1微米的微小颗粒

由于土星大气的低温范围在-120摄氏度到-180摄氏度之间,它们的化学成分是奇特的,它们可能包含碳氢化合物冰微晶,例如最高云层中的乙炔、丙炔、丙烷、二乙炔甚至丁烷

研究小组还注意到霾层垂直分布的规律性

他们假设霾层是由重力波的垂直传播组成的,重力波在大气密度和温度上产生振荡,这是地球和其他行星上众所周知的现象

研究人员提出了一种可能性,即正是六边形本身的动力学及其强大的喷射流造成了这些重力波

在地球上,研究人员已经观察到这种类型的波是由在中纬度从西向东以100公里/小时的速度行进的起伏的急流产生的

这种现象在两颗行星上都可能是相似的,尽管土星的特性意味着它是太阳系中唯一的例子

这是有待未来研究的一个方面

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