土衛二羽狀水蒸汽和冰噴射物

 

    據英國《新科學家雜誌》報道，日前，美國宇航局卡西尼探測器發佈了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

    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。

 

土星環狀結構的變遷

    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

    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尋，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。

土星神秘環狀結構

    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，該探測器就發佈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本周出版的《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

    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。

 

環狀結構上的「缺口」

    環狀結構上的「缺口」

    如圖所示，小衛星在土星環狀結構上「雕刻」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。