土星六边形漩涡云塔如三明治,至少有7层薄雾结构

土星大气有各种奇特现象,比如位于北极地区著名的六边形漩涡,自1980年被NASA航海家1号、2号探测器发现至今一直存在,是高耸惊人的永久云塔。现在巴斯克大学团队进一步发现,云塔的每一边至少再由七层薄雾系统组成,就像层层堆栈的三明治。

土星大小约地球10倍,大气96%由氢组成,能帮助科学家了解地球大气中某些相似的特征;然而土星也拥有太阳系内独一无二的“地标”,比如土星北极的六边形超巨大漩涡。漩涡内风速高达每小时400公里,然而奇怪的是漩涡结构本身几乎保持静止,换句话说,它相对于行星的旋转几乎没有发生变化,让行星大气学家对这种六边形结构极具兴趣。

卡西尼号探测器于2004~2017年间对土星进行了大量成像,2015年时,卡西尼号拍摄的高分辨率照片发现六边形云层上方的阴霾;15天后,哈勃太空望远镜也观察了土星奇怪的六边形,综合这些信息,巴斯克大学AgustínSánchez-Lavega教授团队发现,六边形漩涡外围拥有至少7层薄雾系统,从云顶延伸到海拔300公里左右,每个薄雾层厚约7~18公里。

六边形漩涡的结构。(Source:巴斯克大学)

团队认为,由于土星大气极低温(零下120~180℃),云层可能含有丁烷、乙炔、丙烷结晶。

科学家不是第一次研究这些雾层,新研究进一步暗示这些雾基于密度和温度波动呈垂直分布,团队假设雾层是因重力波的垂直传播而促成,这些重力波在大气中产生振荡(于地球和其他行星上都是众所周知的现象)。当地球上,也已观察到中高纬度从西到东以每小时100公里速度传播的高速气流(Jet Stream),其形为曲状,般有4~5个大尺度的罗斯贝波。

新论文发布在《自然通信》(Nature Communications)期刊。

(首图来源:wikipedia)