宇宙繼續吸引研究它的人。星星、流星雨和其他類似的天文事件對科學家來說有著極大的吸引力。然而,我們的太陽係有一個最令人著迷的謎團。是關於 土星的極地六邊形.
在這篇文章中,我們將告訴您土星六邊形是什麼、它的起源和特徵。
土星的六邊形是什麼
六邊形是僅在太陽系特別是土星上發現的獨特特徵,是由於行星獨特的極點而產生的現象。雖然卡西尼號收集的資訊大大擴展了我們對土星整體的了解,但解開充滿氣體的大氣層中這種奇特結構背後的謎團仍然是一項具有挑戰性的任務。
我們正在討論的最新發現與天文學全盛時期觀測到的無數恆星和行星不同。由於前幾個世紀可用儀器的限制,它一直隱藏在人們的視線之外。直到 1980 世紀 78 年代,航行者號探測器部署後,研究人員才偶然發現了一個令人著迷的現象:以 -2015 度角圍繞北極的六角形結構。 R. Morales-Juberías、KM Sayanagi、AA Simon、LN Fletcher 和 RG Cosentino 在他們 XNUMX 年的出版物中強調了這一發現的重要性,我們將在稍後深入研究以獲得全面的理解。
大約在1993年,這個構造的存在透過哈伯望遠鏡捕捉到的視覺證據被正式證實。然而,這是 受人尊敬的卡西尼號探測器為我們提供了最令人印象深刻的圖像,以及有關這一現象的寶貴數據。 有趣的是,正是在探測器接近土星期間,它最終將在那裡滅亡,它第一次向我們展示了熱圖像,生動地說明了土星北極發生的事件的強度。
發現與反思
當這項發現被發現時,人們就反思了這種構造的存在(據我們所知,它在 30 多年的時間裡保持不變)。我們面臨的挑戰是土星離我們很遠,而且 誰敢於冒險進入那個地獄,並帶著裡面的故事回來,還有待觀察。
然而,在這種情況下,總是有電腦模型可以提供答案。安娜·C·巴博薩·阿吉亞爾(Ana C. Barbosa Aguiar)、彼得·L·里德(Peter L. Read)、羅賓·D·華茲華斯(Robin D. Wordsworth)、塔拉·索爾特(Tara Salter)和山崎宏(Y. Hiro Yamazaki)等科學家似乎即將揭開這個奇特六邊形背後的秘密。在 2010 年的出版物中,他們提出了一種理論,表明六邊形形狀是在土星大氣風在不同緯度表現出明顯速度變化的區域形成的。
在兩種不同轉速的流體相互作用的湍流區域內的地層中觀察到了各種幾何形狀,包括三角形、八邊形,尤其是六邊形。然而,當速度黏度不超過特定閾值時,這些形成不會發生,這 解釋了它在土星和其他氣態巨行星南極的缺失。
關於土星六邊形的研究
正如研究人員向 Space.com 解釋的那樣,莫拉萊斯-朱貝裡亞斯團隊開發的模型與觀察到的六邊形特性最為相似。這包括相速度、風型、 與六邊形形狀相關的沿子午軸的雲形成和溫度梯度。
該小組進行的驗證提供了支持斜壓模型導致土星上六邊形形狀存在的假設的大量證據。如上所述,他們利用電腦數值模擬成功地複製了這種現象的關鍵特徵。
莫拉萊斯-朱貝裡亞斯團隊進行的電腦模擬因其最精確地再現了目前已知現象的關鍵特徵而脫穎而出。
斜壓波與正壓波一樣,是行星波或羅斯貝波的一類,表現為海洋和大氣中的振盪。 Naukas 對這兩種類型之間的差異提供了完整的解釋: 正壓波在垂直方向上保持恆定,而斜壓波在該方向上表現出變化。 (與正壓波相比,旋轉速度較慢)。人們普遍推測六邊形現象歸因於斜壓波。
根據團隊開發的模型,一股重要的氣流產生了一條彎曲的軌跡,在土星北極附近向東移動,穿過大氣層的上部區域。同時,隨著風速的降低,由於側風與主氣流的交叉,下方出現了六邊形的結構。這個迷人的結構讓人想起梵谷的傑作, 它綿延 30.000 公里,令人印象深刻,並以其神秘的性質繼續吸引研究人員。
卡西尼號訊息
土星六邊形是一組令人印象深刻的異常快速的風,速度超過每小時 300 公里。值得注意的是,這個幾何形狀的每條邊的長度約為 13.800 公里,超過了地球赤道直徑 12.756 公里。在其長達三萬公里的廣闊直徑內, 你會發現很多雲和漩渦結構。 雖然它可能沒有木星斑那麼顯眼,但六邊形還具有獨特的大反氣旋,該反氣旋首次在 1980 世紀 XNUMX 年代被記錄下來。
如上所述,卡西尼號為我們提供了大量的新數據和令人難以置信的圖像。當我們談論太空望遠鏡時,我們發現根據它們捕獲的波長可以進行不同的觀察。卡西尼號配備了紅外線(VIMS 和 CIRS)和紫外線(UVIS)光譜儀,對總共 352 個波長進行了徹底檢查。這些範圍介於 VIMS 為 0,35 和 5,1 微米,CIRS 為 7 微米至 1 毫米,UVIS 為 55,8 至 190 奈米。
我希望透過這些資訊您可以更多地了解土星六邊形是什麼及其特徵。