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▲assini号宇宙飞船携朗缪尔探针（瑞典空间物理研究所研制，红圈处所示）正穿越土星大气层。
根据Cassini号宇宙飞船携带的朗缪尔探针（Langmuir proble）在土星大气层中的检测结果，瑞典空间物理研究所的Jan-Erik Wahlund及其同事认为，土星大气层与土星环之间存在强烈的化学和电耦合。该成果已于12月11日发表于《科学》中。
今年4月，美国宇航局（NASA）将Cassini号宇宙飞船送入了穿过土星可见环（D环）和土星之间狭窄间隙的轨道。该轨道距离土星很近，甚至需穿过其部分外部大气层。Cassini号飞船绕轨道共计进行了22次飞行。按照预定计划，飞船于9月15日进入土星大气层并烧毁解体。在绕轨道飞行过程中，飞船运载的大多数仪器均进行了详细的测绘。
目前，已开始对测量结果进行研究和发布，其中由瑞典科学家发现的成果已率先发表于知名期刊《科学》中。瑞典使用的仪器称为朗缪尔探针（Langmuir proble），该探针由位于乌普萨拉的瑞典空间物理研究所研制。土星的上层大气带电，主要由氢和氢离子构成。朗缪尔探针可与气象站针对荷电气体进行对比，测量其密度、温度和速度。此外，还能测量粒子能量并对气体组成进行粗略的估计。“结果令人惊讶。”Jan-Erik Wahlund讲道。Wahlund为该项目的主要研究人员，负责朗缪尔探针的相关工作。
探针检测到的密度的显著变化表明，土星大气的带电部分（也称作电离层）与D环（主要由带电冰粒构成）之间有强烈的耦合作用。“这看上去就像D环中的冰粒从电离层中吸收了电子，”Wahlund解释道，“由于耦合作用，在土星磁场中D环上往复流动的大气电子流导致了密度的巨大变化。”
此外，研究还发现土星的A环和B环对太阳的极紫外辐射有屏蔽作用，使其南半球大气不带电。举个例子来讲，这意味着大气中闪电引发的无线电波可以穿透电离层中的“空洞”，进而被Cassini号侦测和接收。
科界原创
编译：雷鑫宇 编辑：张梦
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