揭開土星秘密 神秘的土星環狀結構(組圖)
土衛二羽狀水蒸汽和冰噴射物圖
據英國《新科學家雜誌》報導:日前,美國宇航局卡西尼探測器,發布了6年來所拍攝最壯觀的土星圖像,其中包括:神秘的土星環狀結構、土星北極六邊形風暴、土星表面大漩渦風暴等。
天文學家當前並不清楚這些小衛星,是否是較大星體分解後的殘骸物質,或者它們是否是行星固體「種子」 周圍累積的殘骸物質。通過研究這種螺旋槳狀結構,將進一步揭示行星種子是如何在恆星周圍灰塵盤中生長。
土衛二羽狀水蒸汽和冰噴射物
如圖所示,這是2005年卡西尼探測器首次發現,土衛二南極釋放的羽狀水蒸汽和冰噴射物。近期,最新勘測結果顯示羽狀噴射物中含有鹽,這暗示著它們可能來源於土衛二冰層表面以下的液態海洋!
如果,要將表面以下的液態海洋加熱蒸發出鹽物質,則至少需要10瓦特的熱量,這些熱量是如何形成仍未被揭曉。(圖片來源:美國宇航局噴氣推進實驗室太空科學協會)
土星北極六邊形風暴圖
土星北極六邊形風暴
如圖所示,這是紅外線範圍內,土星北極覆蓋著奇特六邊形的風暴(圖中紅色部分是風暴,藍色部分是極光)。1980年,「航行者」探測器就發現了其中部分特徵,但目前卡西尼探測器首次完全地拍攝到這一氣候特徵,該奇特風暴區域橫跨接近2.5萬公里範圍。
這種六邊形風暴,是由土星大氣層中的噴氣流形成的,噴氣流可在北極特定的緯度盤捲形成波浪狀,但天文學家尚不清楚,為什麼這種噴氣流會形成這樣的波浪,以及為什麼噴氣流能持續數十年?(圖片來源:美國宇航局噴氣推進實驗室亞利桑那州大學)
土星環狀結構的變遷圖
土星環狀結構的變遷
土星的環狀結構看上去不太可能改變,但卡西尼探測器的觀測結果暗示,25年前它們可能發生了變化。在土星最內部的兩個環狀結構中,交互的光線和暗色帶與螺旋狀溝槽結合在一起。這種溝槽和突起的來源並不清楚,但是科學家指出影響環狀結構形成的因素——比普通小行星大的星體或者土星氣候發生顯著變化,這將改變土星的質量。(圖片來源:美國宇航局噴氣推進實驗室亞利桑那州大學)
土星環空隙中的小衛星圖
土星環空隙中的小衛星
如圖所示,這是20公里直徑的小衛星「潘(Pan)」,和8公里直徑的「達佛涅斯(Daphnis)」。它們是植入土星環狀結構空隙中。通過對這種小衛星的研究,將有助於類似木星大小的系外行星,如何存在於其宿主恆星環狀結構中。
但儘管進行了廣泛的搜索,卡西尼探測器僅發現土星環狀結構中,存在類似的小衛星只有十幾顆。來自土星B環狀結構扭曲邊緣的重心牽引力,可能形成5個這樣的環狀結構空隙,但它們的形成仍是個謎團。(圖片來源:美國宇航局噴氣推進實驗室太空科學協會)
土星神秘環狀結構圖
土星神秘環狀結構
美國宇航局「卡西尼」探測器對土星進行勘測已有6年時間,雖然它自1997年發射,用了7年漫長旅程才抵達土星軌道,但該探測器所獲得的勘測結果令科學家們非常滿意。
自2004年,該探測器就發布了土星前所未有的詳細資料,揭示土星環狀結構、飛碟狀的衛星以及記錄閃光風暴。目前,卡西尼所勘測的土星資料,發表在《科學》雜誌上,這將幫助揭示許多疑問:其中包含土星的神秘謎團。如圖所示,這是卡西尼探測器拍攝的土星環狀結構。(圖片來源:美國宇航局噴氣推進實驗室「卡西尼」 成像中心實驗室)
土星表面大漩渦風暴圖
土星表面大漩渦風暴
與其他太陽系內行星不同的是,土星表面有馬拉松式大漩渦風暴,它能夠產生比地球上強烈10000倍的閃電!這些閃電並不明亮,無法透過土星厚密的雲層觀測,但是卡西尼射電天線能夠勘測它產生的無線電波。
如圖所示,位於土星南緯35度存在著幾個大漩渦風暴,它被稱為「暴風巷」,但是這種風暴具有如此高的濃度仍是個謎團。(圖片來源:美國宇航局噴氣推進實驗室太空科學協會)
環狀結構上的「缺口」圖
環狀結構上的「缺口」
如圖所示,小衛星在土星環狀結構上「彫刻」出一個缺口。目前,卡西尼探測器發現土星環狀結構上,散佈著許多「小衛星」,它們的質量太小,難以清楚地看清其路徑和大小。但當它們呈現出圖像中螺旋槳狀騷亂時就會被探測到,這種螺旋槳狀結構,是在衛星周圍形成的冰和灰塵物質。(圖片來源:美國宇航局噴氣推進實驗室太空科學協會)
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