“卡西尼号”数据，揭示土星“六边形”的多层雾霾系统学术资讯

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这是一个由“卡西尼号”飞船所捕获的土星六边形风暴圈的高分辨率图像。

土星是一颗比地球大10倍的行星，它的大气中存在着大量的氢元素，并且不断涌现出各式各样的气象现象。这些现象能帮助我们更好地了解那些在地球大气层中发生的类似效应和现象。

由于土星的独特性，著名的“六边形风暴圈”（hexagon）就是一个典型特征。这个令人惊叹的波状结构围绕着土星的极地区域，其形状看上去就像出自一位几何学家之手。

据美国“优睿科”网站5月8日消息称，这个“六边形”中其实还隐藏着一个多层雾霾系统。

这项研究的负责人Agustín Sánchez-Lavega教授介绍道：“‘卡西尼号'采集的图像让我们发现，就像一个做好的三明治一样，该六边形的多层系统至少包含了7层迷雾，从云海顶端一直扩展到云层上方超过300千米的高度。诸如其卫星土卫六（Titan）或矮行星冥王星的其他寒冷行星也具有层次分明的雾霾，但层次数量没这么多，各层的间隔也没这么均匀。”

土星每个霾层厚度的垂直范围大约在7千米至18千米之间。光谱分析结果显示，它们包含了半径为1微米的微小颗粒。

对我们来说，它们的化学成分是奇特的，比如，由于土星大气层的低温维持在零下120°C到180°C之间，这些微粒可能包括碳氢化合物冰晶，如乙炔、丙炔、丙烷、二乙炔，甚至在最高云层中还有丁烷。

该小组研究的另一个方面是垂直分布规律性。据科学家假设，这些雾霾是通过引力波的垂直传播来组织的，而引力波会在大气的密度和温度层面发生振荡——一个在地球和其他行星上众所周知的现象。

研究人员提出有一种可能性，即可能正是六边形风暴圈本身的动力学效应及其强大的喷射流导致形成了这类引力波。在地球的中纬度地区，科学家也观察到，从西向东以每小时100千米的速度流动的波状急流也会生成这种波。他们表示，地球与土星上的现象可能是相似的，尽管土星的特殊性意味着它是太阳系中独一无二的存在，而这在未来将是一个有待于进一步研究的方向。

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编译：朱明逸

审稿：阿淼

责编：唐林芳

期刊来源：《自然·通讯》

期刊编号： 2041-1723

原文链接：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-05/uotb-dam050820.php