科学家在土星大气层中发现了一种形状像十边形的神秘波浪

这种奇怪的结构似乎是最近形成的,但没有人能确切解释为什么

来源:科学美国人

科学家们在土星大气层中发现了一种奇怪的十边形波后感到困惑。这种十边形现象似乎是最近在地球南极上空形成的,但没有人确切知道其原因。

西班牙毕尔巴鄂工程学院的物理学家阿古斯丁·桑切斯-拉维加 (Agustín Sánchez-Lavega) 表示,地球大气层中没有任何东西可以与这种波相比。为什么它在土星南极周围形成是一个谜,但它可能是气流扰动的结果,可能与附近的一场风暴有关,该风暴的高压中心类似于木星的大红斑。

“我们还不能确定,”Sánchez-Lavega 说。 “没有单一的模型可以解释它。这可能是它所在的急流不稳定的结果,或者是来自大气层更深层次的波浪的结果。”

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周三发表在《科学进展》上的一项新研究描述了这种波浪。

这并不是科学家在土星大气层中看到的第一个不寻常的波。 20 世纪 80 年代,天文学家在地球北极上空发现了六边形波(一种六边形)。虽然理论上南极上空可能存在类似的波浪,但十边形似乎是最近形成的。哈勃太空望远镜和美国宇航局卡西尼号探测器的旧成像没有显示任何这样的结构。

事实上,直到 2023 年哈勃照片才显示波浪的形成。根据这项新研究,它变得越来越清晰,直到在 2025 年 8 月和 9 月拍摄的图像中出现完全发育。

土星南半球在两个波长处的极地投影:763 nm 处的红色和 889 nm 处的甲烷吸收滤光片。十边形由黄色箭头指示。虚线以蓝色显示纬度圈,并标明其值。这些图像是哈勃太空望远镜于 2025 年 8 月 29 日获得的。

NASA/ESA/A。桑切斯-拉维加/巴斯克乡村大学 (EHU)

“如果南极地区的季节性日照周期在这种结构的形成中发挥了作用,那么它很可能在未来几年变得更加明显,届时日照在 2032 年左右在十边形纬度处达到顶峰,”这项新研究的主要作者 Sánchez-Lavega 说。

无论浪潮是什么,它都可能发生变化。仔细观察图像,十边形的一些线条显得相当模糊,这使得桑切斯-拉维加相信波浪不稳定或仍在演化。另一个谜团是,为什么这些特征只在土星上发现,而在木星上却没有发现,木星是另一颗以暴风雨天气而闻名的大型气态行星。

“是什么导致一个半球有 6 个边,而另一个半球有 10 个边——也许这与两种情况之间的纬度差异有关,”他说。 “还有许多悬而未决的问题,我们希望未来的观察和模型将有助于澄清这些问题。”

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