一项新的研究表明，围绕土星北极旋转的怪异六边形比科学家们想象的要高得多。研究人员普遍认为，这个2万英里宽（约3.2万公里）的六边形是一种低空现象，仅限于土星对流层的云层，新研究表明：这种奇怪的结构实际上在云层顶部上方180英里（289681.92米）处延伸到平流层，至少在北方的春夏两季是这样。六边形包围着位于北极一个较小的圆形漩涡，它已经存在了至少38年；美国宇航局旅行者1号和旅行者2号飞船分别于1980年和1981年在土星附近飞行时发现了这个尖角特征。
这张由卡西尼号轨道飞行器拍摄的土星著名北极六边形照片于2012年首次发布。图片：NASA/JPL-Caltech/SSI/Hampton University
博科园-科学科普：科学家们从2004年开始对六边形进行更详细的观察，当时美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船开始围绕这个环形行星运行。但卡西尼号的六边形观测结果在它到达后的十年间几乎都局限于对流层；直到2009年土星的北部才迎来了春天，而平流层的低温继续影响探测器复合红外光谱仪(CIRS)在接下来的五年里的测量。来自法国动力气象实验室的研究合作者Sandrine Guerlet在欧洲航天局(ESA)的一份声明中说：从2014年起，我们首次能够使用CIRS仪器来探测北部平流层。
这些观察结果现在得到了新的分析，还透露了一个惊喜：云层上方有一个熟悉的形状。随着极地涡旋变得越来越明显，注意到它有六边形的边缘，并且意识到看到先前存在的六边形高度比之前想象的要高得多。研究小组在新研究报告中写道：平流层六边形的形成似乎与季节变化带来的变暖有关。事实上，卡西尼号在土星早期发现了一个在南极上方的漩涡，当时这个半球正在享受夏天（土星绕太阳公转需要30个地球年的时间，所以环绕土星的季节各持续7.5年左右）。但南平流层涡旋并不是六边形的，就这一点而言，也不是在对流层云层中围绕南极旋转的漩涡。
土星北极平流层六边形涡旋的亮度图，由卡西尼号飞船上的复合红外光谱仪观测到。从左至右，面板日期为2013年8月17日;2014年10月18日;2016年6月9日;2016年9月20日(上排)2016年11月8日;2017年2月12日;2017年4月17日;2017年8月26日(最下面一行)。图片：NASA/JPL-Caltech/University of Leicester/GSFC/ L.N. Fletcher et al. 2018
英格兰莱斯特大学的研究前导利弗莱彻(Leigh Fletcher)说：这可能意味着土星的两极之间存在一种基本的不对称性，目前尚无法理解。或者它可能意味着在卡西尼(Cassini)自坠毁后的最后观察阶段，北极漩涡仍在继续发展。这一自坠毁发生在2017年9月15日，当时任务小组成员驾驶卡西尼号进入土星大气层坠毁燃烧。这颗长寿的人造卫星燃料不足，研究小组希望确保卡西尼号不会用来自地球的微生物污染土星的卫星泰坦和土卫二——这两颗卫星都可能支持我们所知的生命。
南北之间的不对称只是科学家们正在研究一个与漩涡有关的谜题。另一个是北部地貌的惊人形状：尚不清楚为什么急流会形成六边形。例如地球的喷射流没有做过这样的事情。耗资39亿美元的“卡西尼号”任务是由美国宇航局、欧洲航天局和意大利航天局共同完成。2005年1月，“惠更斯号”探测器也在土卫六表面着陆。正如这项新研究显示的那样，尽管惠更斯号和卡西尼号轨道飞行器已经不在我们身边，但在任务期间收集的数据仍然可以帮助我们解开这个环状行星上一些令人费解的谜团。
卡西尼的六边形灰度图，摄于2016年末。图片：NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
“卡西尼号”宇宙飞船继续提供新的见解和发现，直到最后。如果没有像“卡西尼”号这样有能力的航天器，这些谜团就不会被揭开。“它展示了一个国际团队将一个精密的机器人探测器送往一个以前没有探索过的目的地所能完成的任务——即使任务本身已经结束，其结果也会源源不断，这项新研究于2018年9月3日发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。
博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Nature Communications》｜文：Mike Wall/Space｜DOI:doi.org/10.1038/s41467-018-06017-3
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