和地球不同,土星是一个没有坚固表面、主要由氢和氦组成的气态巨行星,但过去科学家发现,土星上流动的风会骤停在一个特定深度。最近新研究指出,土星内部的强大磁场被扭曲而使流体像蜂蜜一样流动,进一步导致土星风骤停在8,500公里深处。
身为气态巨行星,土星没有我们所熟悉的“地表”,它只有一个由铁和镍构成的金属核心,周围被一层液态金属氢包覆,再往外就是大量旋转的气体;而没有固态地表的意思,也包括太空探测器无法降落在土星上,当然,探测器也无法在土星上飞行,因为土星深处的极端压力与温度可以压扁、蒸发任何试图闯入的飞行器。
但和木星相似,土星也有凶猛的风环绕着行星旋转,称为高速气流/喷射气流(Jet Stream),这些气流导致土星外观呈条纹状。然而科学家还不清楚这些气态巨行星高速气流的“深度”,去年,环绕木星的朱诺号探测器数据显示,木星的喷射气流向下延伸了约3,000公里,似乎表明行星磁场对构成核心的液体产生强烈影响力,很可能是喷射气流停在特定深度的原因。
最近,澳洲国立大学团队在分析卡西尼号数据后发现一些相似之处,土星喷射气流似乎于8,500公里骤停,而这也是土星磁场开始影响内部流体的深度。研究人员对此提出一个理论,解释为什么磁场可能导致高速气流忽然停在某处。
根据该模型,科学家发现气体变成导电液体引起磁场扭曲,从而使行星内部流体变得非常粘稠,就像蜂蜜一样,并且导致高速气流无法进一步深入土星内部。
科学家逐渐揭开太阳系气态巨行星内部不为人知的神秘面纱,虽然土星本身可能不适合生物居住,但土星的卫星相反,有几颗可能非常适合发展出生命,比如土卫二、土卫六。
土卫二(Enceladus)的地下海洋估计目前约10亿岁,并且前阵子还发现从土卫二地底喷出的物质含复杂有机分子,科学家认为正是生命开始发展与演化的最理想年龄;土卫六泰坦(Titan)则不只具有浓厚大气层,同时还是太阳系中除地球外,唯一一个当地表拥有静止液体的天体,有高度可能性存在生命体,NASA已经宣布了蜻蜓号(Dragonfly)无人机探测任务,预计将在2034年飞抵泰坦。
新论文发布在《Physical Review Fluids》期刊。
(首图来源:NASA)