NASA的卡西尼探測器不斷記錄著土衛六的天氣變化，這一次，它注意到這顆星球的赤道地區出現了一條狹長的雲帶

 

 

卡西尼探測器拍攝到土衛六赤道地區出現了一個箭頭形的巨大風暴雲團

 

 

    這是一系列圖像的合成，顯示了土衛六表面顏色出現的改變，隨著北半球春季的到來，這顆星球的近赤道地區開始出現甲烷降雨

 

 

    這張照片是惠更斯著陸器降落在土衛六表面之後拍攝的地表景象。圖中合成上去了一些參數。探測器搭載的加速度計(縱軸)記錄了探測器與土衛六地面的撞擊情況(圖中的高高隆起)，這些數據有助於科學家判斷土衛六地面的性質。分析人員認為，惠更斯探測器著陸在了一個固體表面上，其性質很像濕潤的沙土；在降落地面後半小時內，探測器的溫度和壓力計(橫軸)持續工作，記錄到其降落地的大氣溫度約為-180°C，大氣壓強為1.47倍地球大氣壓

 

    據美國宇航局官方網站報道，隨著春天的到來，陽光普照土星最大的衛星——土衛六的表面。在這顆星球乾旱的赤道沙漠地區，天空開始普降「甘霖」。但是這天空降下的雨不是水，而是液態甲烷。這一幕被正在土星軌道運行的美國宇航局卡西尼探測器盡收眼底。這是科學家首次目睹土衛六低緯度地區的降雨現象。

    2010年年末開始，卡西尼探測器拍攝到這顆星球的低緯度地區上空出現了大量的雲層，而最新的觀測則發現大量的甲烷降雨已經使這裡的地面顏色顯著的變黑了。對此最好的解釋就是這裡的地面在降雨過後仍然還濕潤著。有關這一觀測結果的論文發表在了今天的《科學》雜誌上，而其中的一些初步結果則發表在了上個月出版的《地球物理研究快報》上。這一研究展示了土衛六濃密大氣中發生的天氣現象，並首次證實這種天氣現象存在季節性變化。

    「真是太奇妙了！你正目睹一些那麼熟悉的天氣現象，暴風雨，季節變化。可是這一切卻都發生在一個遙遠的、冰凍的世界。」伊麗莎白·泰特(Elizabeth Turtle)說。她是一位來自馬里蘭州約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室(APL)的科學家，是卡西尼成像科學小組的成員。「這些照片將幫助我們弄清楚土衛六作為一個整體系統，其運行的方式。甚至能幫助我們更好的理解我們居住的地球。」

    2009年8月，土星迎來春分，此時太陽直射土星赤道，季節開始變化。土星上的一年相當於地球上的30年，因此季節變化在這裡是慢動作。基於對土衛六大氣多年的觀測數據，科學家們注意到當季節轉換發生時，其全球的大氣環流系統對太陽光的直射位置變化作出了相應的反應。卡西尼的觀測還注意到，對於季節轉換，土衛六地表溫度的變化要快於這顆星球厚厚的大氣層。這種大氣環流模式的改變導致在其低緯度地區開始出現雲層的聚集。

    土衛六天空中的雲層的形成方式和地球上空的雲層相似，不同之處僅在於地球上的雲層是由水汽凝結而成，而在土衛六上則是甲烷。在這顆星球上，湖泊、河流中流淌著液體的甲烷，雲層中全是飽和的甲烷「水汽」，而降雨過程落下的當然也全是甲烷雨滴。儘管之前有過關於在土衛六低緯度地區發現流動液體的報道，但是目前為止確認發現的液態碳氫化合物：如甲烷和乙烷，都只存在於高緯度地區的湖泊中。二期赤道地區遍佈巨大的沙丘，暗示這裡的氣候非常乾燥。氣象學家們隨後提出，可能這種現象是季節性的，當北半球的春季來臨之時，這裡可能就會出現雲層覆蓋。但他們也不能肯定在低緯度地區地面上觀察到的乾涸的溝渠究竟是雨水沖刷出來的溝槽，還是遠古時代這裡曾經擁有潮濕氣候的遺跡。

    2010年9月27日，土衛六赤道地區出現了一個箭頭形的風暴，這個時間相當於土衛六上的4月初。又過了一個月，這裡出現了一條寬大的雲帶。正如在《科學》雜誌中描述的那樣，在接下來的數月中，卡西尼探測器的成像科學組抓拍到了土衛六地表出現的短時變化。卡西尼拍攝的圖像顯示在土衛六表面貝勒特(Belet)沙丘地區南部邊緣附近一片面積達50萬平方公里的地區，以及附近另一塊較小的區域的顏色變黑了。科學家們將這些圖像數據和稍早前獲得的數據，以及其他探測設備的數據進行了比對，排除了其他原因導致地表色彩變化的可能性。於是他們得出結論：對此現象對可靠的解釋是由於普降了液態甲烷雨，這裡的地面被浸濕了。

    這一觀察結果暗示土衛六最近一次的天氣過程非常類似地球上赤道地區的熱帶天氣。在地球的熱帶地區，地面受到太陽直射，產生一股上湧的氣流，並向兩側移動，參與到行星環流系統中來。

    「這種突然出現的天氣改變可能就是地球上熱帶雨林氣候的翻版。儘管在地球上熱帶地區的海洋由於比熱的關係，在對季節變化，以及其他的變化方面反應沒有陸地那麼迅速。」托尼·幾尼歐(Tony Del Genio)說。他來自美國宇航局戈達德空間研究院，同時也是卡西尼成像小組這篇論文的合著者。

    在地球上，熱帶地球上空的雲帶儘管會隨著季節變遷，其位置存在輕微變動。但是基本仍然位於熱帶地區範圍之內。但在土衛六上情況非常不同，這種雲帶可能只在春分和秋分時節會出現在赤道附近低緯度上空，並逐漸隨著季節變化而北上(南下)，直到夏至(冬至)的到來。而現在，科學家們非常想看一看，土衛六北半球直到夏至，這種雲帶將如何移動。

    「很顯然，有關土衛六濃密大氣層中季節性變化的問題還有很多奧秘需要我們去理解，這也關係到我們生活的地球，我們要找到兩者的相似之處和不同之處。」卡洛琳·波科(Carolyn Porco)說。她是卡西尼成像科學組的負責人。來自科羅拉多州空間科學研究所。她說：「我們急切想知道在卡西尼接下來的任務期間還會帶給我們什麼新發現。」

    卡西尼-惠更斯探測器於1997年10月15日發射升空，經過長途跋涉，於2004年7月1日進入土星軌道。2004年12月25日，惠更斯著陸器從母船釋放，於2005年1月14日成功降落在土衛六的表面。這是人類有史以來實施過的距離最遙遠的登陸計畫。

    該計畫一個美國宇航局、歐洲空間局以及義大利航天局之間的大型合作項目。加州理工學院下屬的噴氣推進實驗室(JPL)受美國宇航局科學任務董事會委託進行項目管理。卡西尼飛船上有兩台相機也是由JPL設計和製造的。成像科學組的總部位於科羅拉多州的空間科學研究所。