在土星上发现了太阳系中最广泛的霾层系统

时间：2021-09-25 08:52:10 来源：

卡西尼号飞船获得的土星六角形高分辨率图像。

为此，巴斯克地区大学的行星科学小组将卡西尼号飞船获得的高分辨率图像用于此目的。

在土星这一广阔的氢大气层中发生了各种各样的气象现象，土星的大小大约是地球的十倍。它们帮助我们更好地了解在地球大气层中以类似方式运行的那些。由于其独特性而闻名于世的是著名的“六边形”（hexagon），这是一种惊人的波浪结构，围绕着地球的两极区域，其形状看起来就像是由几何学家绘制的。

1980年，它由美国宇航局的旅行者1号和旅行者2号太空船发现，尽管行星的季节周期长而强劲，但从那以后一直没有间断地对其进行观测。快速，狭窄的喷射流在这个巨大的行星波内流动，风速达到约400 km / h的最大速度。然而，奇怪的是，波本身几乎保持静止。换句话说，它相对于行星自转几乎没有变化。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种极具吸引力的现象。

圣地亚哥·佩雷斯·霍约斯（SantiagoPérez-Hoyos），阿古斯丁·桑切斯·拉韦加（AgustínSánchez-Lavega），特雷莎·德尔里奥（Teresa delRío-Gaztelurrutia）和里卡多·韦索（Ricardo Hueso）。

卡西尼号（Cassini）于2004年至2017年在地球上运行，它从与行星的距离和视角的整个范围内拍摄了大量图像。2015年6月，它的主摄像头获得了该行星肢体的超高分辨率图像，能够解决1-2公里之间的细节；他们捕获了形成六边形波的云层上方的霾。此外，它使用了许多滤色镜，从紫外线到近红外，因此可以研究这些雾度的组成。为了完成这项研究，还使用了哈勃太空望远镜在15天后拍摄的图像，该图像显示六边形不在肢体上，而是从上方看的。“卡西尼号影像使我们发现，就像形成三明治一样，六边形具有至少七层薄雾的多层系统，这些薄雾从其云顶延伸到海拔300多公里他们”，负责这项研究的AgustínSánchez-Lavega教授说。“其他寒冷的世界，例如土星的卫星土卫六或矮行星冥王星，也有薄雾层，但数量并不大，也不规则间隔开。”

每个雾度层的垂直范围在大约7至18 km厚之间，并且根据光谱分析，它们包含半径为1微米量级的微小粒子。它们的化学成分对我们来说是奇异的，因为由于土星大气中的低温介于零°下120摄氏度°至180摄氏度之间，它们可能包含烃类冰晶，例如乙炔，丙炔，丙烷，二乙炔，甚至丁烷。最高的云。

团队研究的另一个方面是雾度垂直分布的规律性。提出的假设是，霾是由引力波的垂直传播组织的，引力波在大气的密度和温度中产生振荡，这是地球和其他行星上的众所周知的现象。研究人员提出了可能性，即六边形本身及其强大的喷射流的动力学特性可能是这些重力波形成的原因。在地球上，也观察到由中高纬度从西到东以100 km / h的速度传播的起伏喷射流产生的这种类型的波。即使土星的特殊性意味着这是太阳系中唯一的情况，但在两个行星上的现象可能都相似。这是一个有待进一步研究的方面。

参考：A.Sánchez-Lavega，A.García-Muñoz，T. delRío-Gaztelurrutia，S.Pérez-Hoyos，JF Sanz-Requena，R. Hueso和S. Guerlet和J.Peralta，2020年5月8日，自然通讯。DOI：
10.1038 / s41467-020-16110-1

阿古斯丁·桑切斯·拉夫加（AgustínSánchez-Lavega）是巴斯克地区UPV / EHU大学的物理学教授，GCP-行星科学小组负责人，并获得2016年Euskadi研究奖。Teresa delRío-Gaztelurrutia和Ricardo Hueso是终身教授，SantiagoPérez-Hoyos是永久研究医生。它们都属于GCP。

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