【365bet官网】Saturn北极有一个6边形漩涡,Saturn北极陆边形

原标题:Saturn北极有一个6边形漩涡

原标题:Saturn北极6边形:直上云霄

原标题:Saturn的6边形龙卷风变得更想不到了!

365bet官网 1卡西尼号最后三遍中远距离飞掠土卫6。图片来源:NASA

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美利坚同盟国国家航空航天局的卡西尼号探测器,已经实现了最后一遍与土卫六泰坦的中距离约会,即将迎来它围绕Saturn最后2二圈的任务最后章。

旋转中的Saturn北极6边形

制作:haibaraemily

领会,Saturn环是Saturn标志性的性状。壮美的Saturn环为Saturn颜值加分不少,使其拥有丰富的资产去竞争太阳系最美行星的荣誉称号。

新加坡时间四月八日1四时07分,卡西尼号探测器对土卫6进行了第32八遍,也是最终贰次的中距离飞掠,从离开那颗卫星表面仅有97玖英里的中度经过。

Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI/Hampton
University

制片人:中科院总计机网络新闻中央

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飞掠之后,卡西尼号传回了它拍戏的图纸和其余数据。卡西尼号上的雷达对分布在土卫陆北极地区的碳氢化合物海洋和湖泊拍片了最终一组新的雷达影像,本周物历史学家将对那一个形象实行解析研商。这么些雷达影象覆盖的地面,在此从前被卡西尼号上的照相机拍照过,但从不被雷达扫描过。雷达商量集体还安插选择这几个新数据来第一次(也是最终3遍)探测量土地卫6上部分小湖泊的深度和化学构成,并寻找进一步的证据来商量被化学家称为“魔幻岛”的那种不断变动的时势特点(详见《土卫6泰坦惊现“魔幻岛”》)。

【365bet官网】Saturn北极有一个6边形漩涡,Saturn北极陆边形。当卡西尼号探测器在2014年抵达土星系统时,Saturn南半球正值三夏,而北极正值冬日。卡西尼号在Saturn的南极空中发现了3个大规模的,温暖的,高空漩涡,可是在Saturn的北极上空未有看到。

除却多姿多彩的环系,Saturn最令人着迷的也许就是北极的陆边形结构365bet官网,了。

除开Saturn环,Saturn还有三个醒指标特色——Saturn北极的陆边形暴风。

NASA喷气推进实验室的卡西尼号项目地艺术学家Linda·施Peel克(LindaSpilker)说,“卡西尼号对土卫陆的远距离探测以往1度变为千古,但探测器已经征集的大气数额将给物国学家今后几10年的钻研提供材质。”

一项新的悠久切磋发现,当Saturn的北极相仿朱律时,土星的北极辈出了让人奇怪的风味,盛名的Saturn陆边形漩涡上方,出现了另多个陆边形漩涡,化学家们将其称为塔状结构。那项探讨于三月4日在《自然通信》上刊登。

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早在上个世纪八10时代初,知名的游客一号在拜访Saturn时就专注到那个秘密6边形飓风的存在,并在二十几年后获取卡西尼号的辨证。

365bet官网 5卡西尼号最后壹次走近土卫六时拍片的图样,未经任何处理。图片来自:NASA/JPL-Caltech/Space
Science Institute

那是化学家们第三遍看见二个北极漩涡在Saturn北极空中形成,那几个气旋位于云层上方数百公里,那1层称为平流层。

图:Saturn北极6边形。来源:NASA

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翻开壮丽最后章

对土卫6的这一次中距离飞掠,也将卡西尼号探测器送上了全体戏剧性的尾声一幕,称为壮丽最后章。随着探测器从土卫六身旁经过,那颗卫星的重力弯折了卡西尼号的运作路线,轻微改变了探测器环绕土星的清规戒律,让它不再从土星光环的外场擦过,而是将从Saturn和光环之间通过210回,从十一月27日初叶。卡西尼号探测器将在三月1六日跃入Saturn大气层,以那种能够拉动丰盛科研成果的艺术,终结1切探测任务。

“本次飞掠土卫陆之后,大家就到底投身到了华丽最终章。”喷气推进实验室的卡西尼项目老董厄尔·梅泽(Earl
Maize)说,“探测器未来早已进入了一条弹道轨迹,无论怎么样,固然今后不再利用推进器对运营轨道实行细微的调动,我们也依然会在二月一三日进入土星大气层。”

365bet官网 7因而这一次对土卫6的飞掠,卡西尼号实际七月经踏上了最终2贰圈环绕土星的守则。图片来源于:NASA
Jet Propulsion Laboratory

在本次远距离飞掠土卫6的进程中,卡西尼号相对于土星的运作速度获得了大开间升高,时速大约升高了30九八公里(确切来说,每秒的运营速度加速了860.五米)。

飞掠土卫6后,卡西尼号继续向前滑行,在新加坡时间3月2十六日1一:四六到达了它近年来围绕土星轨道的最远点。那一点名叫远质心点,是卡西尼号环绕土星新一圈的始发。从技术角度来说,卡西尼号的华丽最后章就从那1阵子开首,但思索到最后章真正令人欢乐的轩然大波是五月2六日卡西尼号从Saturn和光环之间第三回越过,职分共青团和少先队将把后者正是壮丽最后章的标准源点来加以庆祝。

365bet官网 8111月2十七日,卡西尼号将第贰遍从Saturn本体和Saturn光环之间通过。图片来自:NASA/JPL-Caltech

探测器第3次通过Saturn和光环之间,将产生在香江时间四月215日17时。在通过时期,卡西尼号将与地球失去联络大致一天时间,因为它将掀起前所未有靠近Saturn的火候开始展览不易考察。卡西尼号布署最早在Hong Kong时间3月二二十二十二八日一五:05与地球重新取得有线国际电信联盟系。①旦有线电通讯建立成功,图片和别的数据连忙就将开始传开地球。

卡西尼职务的瑰丽最后章将带给我们怎么的视觉盛宴?大家拭目以俟!(编辑:Steed)

发源英帝国莱斯特高校,那项切磋的根本笔者Leigh
Fletcher说:“当Saturn北极越来越暖和时,我们实在希望看到某种方式的涡流,它的模样确实令人感叹,八个差异的6边形漩涡在Saturn北极差别中度形成。八个在云中,三个在高出的平流层。实际上那便是一个跨度数百海里范围的塔状结构。”

尽管那几个隐衷的陆边形总不随意揭穿它的面纱**。**

卡西尼号是人类太空探索史上最宏大的探测器之壹,200四年打响进去Saturn轨道,在经历一三年的神话探测之旅后,于20一7年一月落下Saturn大气,化作一颗流星,成为Saturn的壹某个。卡西尼号向地球传回的海量数据彻底改变了人类对Saturn的认识,其中当然包含这一个6边形风暴。

Saturn北极6边形漩涡于一九七九年间由NASA的游人号探测器第一遍发现,并且被研讨了几10年,它是2个持续时间十分短的波,大概与Saturn的自转有关,那种光景在地球上也能看到,例如极地的激流(Polar
Jet Stream)。

1九捌四年11月,旅行者贰号探测器远距离飞掠Saturn,但旋即并未有发觉北极有陆边形结构

下图是化学家使用卡西尼号传回的探测数据合成的Saturn陆边形龙卷风动态变化的意况。请问是哪位道友在此渡劫?

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诚然,旅行者二号随即流传了过多含有了Saturn北极的肖像,但些照片并不是正对极区拍戏的,由此不短壹段时间里,大千世界都未有从那些被高度拉伸变形的北极照片中看出什么…直到7年后。

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位于Saturn北极平流层6边形漩涡的亮度图

1989年,美利哥国度光学天文台的Godfrey重新处理了那几个照片[1],他将这几个照片再也投影和东拼西凑,才惊叹地发现Saturn的北纬7七°周边居然有3个这么之大的6边形涡旋结构——

值得一提的是,当卡西尼号2004年刚进去土星轨道时,Saturn北半球正值无序,超低的热度限制了卡西尼号对陆边形台风的探测。

Credit: NASA/JPL-Caltech/University of
Leicester/GSFC/L.N. Fletcher et al. 2018

每条边长达1.3八万英里,比地球的直径还要长

而Saturn的一年一定于地球的30年,直到201四年Saturn北半球进入夏天,卡西尼号才方可对6边形飓风展开深切探测。有趣的是,卡西尼号瞥见了3个黑马的情状,使得Saturn陆边形沙沙暴变得特别奇怪。

Saturn的两极不一样,当Saturn南极正在夏日时,南极空中的云中以及云顶都尚未6边形的漩涡。

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叩问Saturn的北极涡流为啥具有陆边形结构,深层大气如何影响高层环境,科学家们对此很感兴趣,并准备查明大气层中的能量是哪些传播的。回来果壳网,查看越来越多

图:“拼图”里发现的Saturn北极陆边形。来源:参考文献[1]

据方今透露在《自然通信》的1项研讨介绍,地工学家通过分析卡西尼号的探测数据发现,在Saturn陆边形沙风暴上方还留存多个重型沙暴,而且依然也是6边形的。

主编:

长此今后的四季

原来的6边形龙卷风藏身于Saturn大气深处,而新意识的6边形飓风则盘旋在Saturn大气上部的平流层中。

那Saturn的南极有未有像样的组织吧?那时候还不明了。

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因为旅行者二号飞过Saturn时,正逢Saturn南半球的冬季——整个南极都淹没在一片乌黑之中。

不必置疑,那项新意识牵引出了一多重难点。比如,土星有啥尤其之处,怎么样在北极区域创设出那几个新奇的6边形沙龙卷风?再者,四个6边形风暴之间存在怎么着联系?希望在卡西尼号遗留的多少中可见找到1些端倪吧!

而游客贰号的轨道规划只是飞掠而过,看完这1眼就再也未有改过自新。

来源:三体迷归来天涯论坛,查看越来越多

正确,遥远的Saturn有1些和大家的地球挺像的,那正是自转轴倾角(也等于自转轴和公转轨道面包车型大巴夹角)都是20多度,那代表Saturn和地球1样,也有可想而知的四季更替,南北极也有极昼和极夜——只但是,Saturn的一年大致有2玖.四个地球年那么长,也正是说,Saturn上的各样季节,是地球的30倍长。

主要编辑:

当然,后来等到土星的南极从栗色中呈现脸来,一些地基天文望远镜和哈勃空间望远镜都对Saturn的南北极进行过观看,但是,南极并不曾这么的六边形涡旋,只有贰个宏伟的圈子的漩涡。

也正是说,土星北极的陆边形结构不管是在太阳系中,依然在Saturn上,都是绝无仅有的。

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图:卡西尼号拍戏的Saturn南极和北极。南极有贰个宏伟的圈子涡旋,而北极则是1个稳定的陆边形结构丰盛极点三°相近的一个小型涡旋。来源:NASA

唯独,照旧出于土星的雍容名贵超长版四季,大家很难持续跟踪Saturn南北极涡旋随季节的生成,不要说多个Saturn年了,跟踪半个土星年(1四.七个地球年)都很难。

甘休卡西尼号探测器的到来。

19九七年三月13日,卡西尼号发射于花旗国卡纳维拉尔角。

200四年二月七日,卡西尼号成功进入Saturn轨道,那时北半球的冬至节(2003年三月)刚过去不久。

从此,卡西尼号初叶了长达一3年的Saturn探测,刷新了我们Saturn、Saturn环系和Saturn的多颗卫星的认识。

直白到20一柒年六月1三日,一年前的前日。

为了避免由于轨道失控制污染染了Saturn的卫星们(越发是土卫2那样或然装有生命存在条件的卫星),卡西尼号选拔趁燃料还未耗尽之时主动撞向Saturn大气层坠毁来结束职务。

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图:卡西尼号甘休职务。来源:NASA

在那1三年里,卡西尼号是叱诧整个Saturn系的王者。

在这一三年里,卡西尼号也幸运地见证了Saturn的南半球怎么样从早春进入季冬,而北半球又是何等从隆冬进来初冬

大家终于有了可以不止观测Saturn北极6边形随季节变迁的机遇。尤其是透过卡西尼号的复合红外光谱仪(CICR-VS)那些大杀器,它一定于是1个高阶版3棱镜,能够捕捉和分解近红外信号,分析差异波长的辐射强度和见仁见智化学成分的含量变化。

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图:卡西尼号的构造和它指点的复合红外光谱仪(CI卡宴S)。来源:NASA

北极:从冬季到青春

Saturn北极的陆边形结构发生在哪个地方啊?此前觉得,在Saturn的对流层

和地球相似,对流层是Saturn最底部的大气层,Saturn的云都在那壹层里。随着压强扩展,从对流层顶部往下有三种分裂的物质凝结成云:最上层是氨的冰,中间是氢硫化氨的冰,最下层是水冰。

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图:Saturn的对流层和平流层。改编自:©
201一Pearson 艾德ucation, Inc

英国莱斯特大学的Fletcher小组通过跟踪卡西尼号200四-201肆年的探测数据,发现从二零零六-20一3年初的土星北极亮温图中,北极的6边形结构和顶峰的小漩涡在**对流层**中都嬉皮笑脸存在[2]。

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图:卡西尼号的复合红外光谱仪(CIRS)获取的Saturn北极对流层的亮温图。不过要求留意的一点是,那里的“亮温”,其实是一种对辐射强度的同一表明,所以即使是“温度”,但事实上并不是其壹区域的骨子里温度。来源:参考文献[2]

而与平流层的对待亮温观测也特别验证,以此6边形确实在对流层,因为平流层的亮温图里就未有观看其它陆边形的印痕

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图:卡西尼号的复合红外光谱仪(CI宝马X5S)获取的Saturn北极平流层的亮温图,未有看到任何6边形的概貌。来源:参考文献[2]

但Fletcher小组也发现,从冬季(200四年)到春日(2014年)那壹里边,北半球表现出的季节性别变化化实在并不醒目:固然北半球如预期一样在逐年变暖,但完全比不上卡西尼职务初阶阶段观测到的南半球深秋时那样的霸道温度变化[2]。

也正是说,在老大北半球即将到来的夏天,也正是卡西尼职分最后的几年时间里(201四–20一7年),Saturn的北相当的大概会冷不丁变得龙精虎猛。

地医学家们着急地等待着卡西尼号用最终的时段来交给答案。

初冬的平流层:“另一个陆边形”?

20壹柒年7月,Saturn北半球的立春如期而来。

20一七年四月,卡西尼号甘休职责。

近年,Fletcher小组继续分析了卡西尼号最终几年的观望数据,结果不但填补了卡西尼长达一叁年的极区跟踪观测的尾声一点空手,还发现了更加大的惊喜:

Saturn北极的平流层在春夏之交也突然伊始显现出了和对流层6边形一样的六边形结构!那一结实刊登于二〇一八年7月1日的《自然·通信》杂志[3]

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图:卡西尼号的复合红外光谱仪(CIRubiconS)获取的Saturn北极平流层的亮温图,从201肆年四月那张早先可以阅览亮温差距的6边形轮廓,红圈标出的是6边形概况最鲜明的几张。来源:参考文献[3]。

这么些平流层中的6边形会不会是上下一心单独演进的?或者性十分的小,因为它和对流层这个6边形太像了,很难想象在变幻无常的Saturn大气层中,会在同样地点的比不上中度独立演进八个一律的构造。

更或许的是,Saturn极区的6边形结构并不只局限在对流层,而是穿破了对流层与平流层的边界(也正是对流层顶),一向延伸到了平流层——

那是1个高达300英里的陆边形高塔,从云层中独立出来。

不过,这几个夏天才显现出来的平流层陆边形结构是平素就有个别吧?**咱俩还不可能分明。**由于2014年在此之前的平流层数据随机信号较弱,所以地医学家们近来还不能够肯定这些平流层的6边形塔到底是出于季节变迁到了春夏才“升上来”的,照旧直接就矗立在那里。

北极涡流:好像真的比南极弱一点?

尽管Saturn北极的6边形涡旋在卡西尼职务的末段几年里的确变得尤为活跃了,但即便在“巅峰”时代,Saturn北极温度和风的扭转依旧未有达到南极“巅峰”时的水平,北相当大气中的一些碳氢化合物的对峙含量(越发是双环戊2烯、芳烃十八烷、乙炔、丁二炔和二氧化碳)也远低于南极,那表示Saturn的北极涡流只怕真的并未有南极涡旋发育得那么“成熟”

那倒也简单精通,究竟北半球的朱律产生在远日点左近,而南半球的三夏则发出在方今点左近,南北极在九夏的能量积累情状有所差别

一边,我们对南北极气旋还有太多不领会的地点。即使大家早就精通,Saturn北极的6边形结构是与自转相关的极区急流引起的,知道南北极气旋的生龙活虎会陪伴着温度的上升和大气中碳氢化合物的从容,但更具体的演进体制还不领会。除了季节(光照)因素之外,还有为数不少成分会潜移默化大气的温度和移动状态,例如大气下沉引起的热度进步、大气成分变化、加氢苯和芳香烃那类冷却剂的震慑、大气层中的霾/气溶胶的影响…那几个我们都还远远不能够长远摸底。

比如说这一次的钻研还发现,在平流层较低的地点(贰mbar到100 mbar的万丈之间)(越高的地点气压越小,一bar约等于地球上的二个标准大气压),北极的观测量温度度与后边的答辩猜测相比较符合,而南极的体察温度却总体比理论值偏高,那象征我们从前对Saturn大空气温度度的驳斥推断中漏掉了某种只有南极才有的热源,也意味大家对极区温度变化机制的明亮是不齐全的。

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图:南北极的热度随高度变化曲线,杏黄实线和虚线是论战值,彩色是实际上观测值。来源:参考文献[3]。

再有一种只怕是,北半球在雨水之后还会一连变活跃,甚至会没完没了到谷雨。或然说,北半球活跃期的终点还尚无完全到来

但很心痛的是,卡西尼号未有机会证实那一点了

恐怕接下去的地基天文望远镜和空中望远镜能够做肯定的接续跟进观测。

诸如…小编在终极表示,也得以期待万年跳票的James韦伯望远镜啊。(你们是认真的么?

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后 记

百川归海发现原本3次推送能够发两篇小说!于是明日推送的第三篇文章补发了二零一八年3月首发于和讯专栏的有关卡西尼号壮丽终章的牵线。

二零一八年的明天,也正是卡西尼号坠毁的那天对蒙酱也是个第三的光阴,那是小编学士毕业典礼日子。当时写了一篇半是记挂卡西尼号,半是怀念自身的小说:卡西尼号||一眼二10年。

日子荏苒,匆匆又是一年。

隙中驹、石中火、梦中身。

关于小编

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灰原哀大学生(haibaraemily),从事行星科研,本公众号主页君。更多卓绝,欢迎关心群众号~

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参考文献

[1] Godfrey, D. A.(1988). A hexagonal
feature around Saturn’s north pole. Icarus, 76(2), 335-356.

[2] Fletcher, Leigh N.,et al. “Seasonal
evolution of Saturn’s polar temperatures andcomposition.” Icarus 250
(2015): 131-153.

[3] Fletcher, L. N., Orton, G. S.,
Sinclair, J. A., Guerlet, S.,Read, P. L., Antuñano, A., … & Hurley, J.
(2018). A hexagon in Saturn’snorthern stratosphere surrounding the
emerging summertime polar vortex. Nature communications, 9.

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