新的土星圖片顯示了季節(jié)的變化和它巨大的溫暖的極地渦旋的最后一瞥

2025-12-12 01:21:22 分類：焦點(diǎn) 閱讀(4)

卡西尼號(hào)的成像科學(xué)子系統(tǒng)(ISS)看到的2004年至2016年土星的日照變化。最上面一行顯示的土星圖片是從赤道的有利位置拍攝的土星(光環(huán)出現(xiàn)在側(cè)面)，并試圖顯示每張圖像中終結(jié)者的季節(jié)巨大極地東莞大朗中高端喝茶服務(wù)電v166-2044-1662提供全國外圍女上門、伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，學(xué)生上門預(yù)約服務(wù) 同城30分鐘內(nèi)到達(dá) 面到付款位置，以表明它是變的溫的最如何隨時(shí)間變化的。最下面一行顯示的化和后瞥是赤道平面外的圖像，顯示了從南方夏季到北方夏季的渦旋過渡。由美國宇航局/JPL加州理工學(xué)院提供的新的顯示卡西尼號(hào)/國際空間站圖像編譯而成。鳴謝:uux.cn/地球物理研究雜志:行星(2023)。土星圖片DOI: 10.1029
（蜘蛛網(wǎng)eeook.com）據(jù)萊斯特大學(xué)：雖然英國一直在經(jīng)歷溫暖的季節(jié)巨大極地秋季天氣，但一個(gè)行星科學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)，變的溫的最土星的化和后瞥東莞大朗中高端喝茶服務(wù)電v166-2044-1662提供全國外圍女上門、伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，學(xué)生上門預(yù)約服務(wù) 同城30分鐘內(nèi)到達(dá) 面到付款北半球夏末正在經(jīng)歷冷卻趨勢(shì)，因?yàn)殡S著秋天的渦旋到來，巨大的新的顯示行星規(guī)模的氣流已經(jīng)逆轉(zhuǎn)了方向。
新的土星圖片觀測(cè)還提供了土星北極的最后一瞥，在北極開始消退到極地冬季的季節(jié)巨大極地黑暗之前，其巨大的溫暖漩渦充滿了碳?xì)浠衔餁怏w。
這份行星際天氣報(bào)告是由來自JWST的萊斯特大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)分析的新圖像，并發(fā)表在《地球物理研究雜志:行星》上。他們對(duì)這顆以冰環(huán)聞名的巨大外行星的季節(jié)變化提供了新的見解。
像地球一樣，土星也有軸向傾斜，并以同樣的方式經(jīng)歷季節(jié)。然而，土星繞太陽一周需要30年，所以季節(jié)持續(xù)7.5地球年。兩個(gè)世界的北半球夏季現(xiàn)在即將結(jié)束。當(dāng)?shù)厍蛟?月份前往北方秋分點(diǎn)時(shí)，土星在2025年前往北方秋分點(diǎn)，這意味著兩個(gè)行星的北極將迎來漫長的極地冬季。
萊斯特小組使用JWST上的MIRI儀器在紅外光下研究土星的大氣，這使他們能夠測(cè)量溫度，氣體豐度和從攪動(dòng)的云頂?shù)酱髿庵斜环Q為平流層的高區(qū)域的云。MIRI儀器將紅外光分解成不同的波長，使科學(xué)家們能夠看到行星大氣中豐富多樣的化學(xué)物質(zhì)的指紋。
在這幅由MIRI觀測(cè)到的幾個(gè)波長組合而成的圖像中，來自北極的明亮熱輻射以藍(lán)色突出。由卡西尼任務(wù)首次觀測(cè)到的溫暖的1500公里寬的北極氣旋(NPC)，可以在北極看到。它被稱為北極平流層渦旋(NPSV)的更廣闊的溫暖氣體區(qū)域所包圍，這種渦旋形成于土星的春天，并持續(xù)了整個(gè)北半球的夏天。
這些是平流層高處的溫暖漩渦，在土星漫長的夏季被太陽的熱量加熱。隨著2025年秋分的臨近，北極平流層渦旋將開始冷卻，并將隨著北半球陷入秋天的黑暗而消失。
通過模擬中紅外光譜，科學(xué)家們注意到，在土星季節(jié)循環(huán)的這個(gè)特定點(diǎn)上，平流層溫度和氣體的分布與卡西尼任務(wù)在北部冬季和春季觀察到的分布截然不同。
土星有一個(gè)大規(guī)模的平流層環(huán)流模式，冬季溫度更高，乙烷和乙炔等碳?xì)浠衔镞^剩，這表明富含碳?xì)浠衔锏目諝鈴纳戏较鲁痢？諝獗徽J(rèn)為在南部夏季中緯度上升，穿過赤道，然后下沉到北部冬季中緯度。
2022年11月拍攝的MIRI中分辨率光譜儀結(jié)果顯示，這種平流層環(huán)流現(xiàn)在已經(jīng)逆轉(zhuǎn)，10點(diǎn)至40點(diǎn)之間在北部可以看到?jīng)鏊钠搅鲗訙囟群偷吞細(xì)浠衔锖浚@表明夏季貧碳?xì)浠衔锟諝獾纳仙鳎缓髮⒘飨蚰戏健?br>來自萊斯特大學(xué)物理和天文學(xué)院的Leigh Fletcher教授說:“來自JWST的新數(shù)據(jù)的質(zhì)量簡(jiǎn)直令人驚嘆——在一組短暫的觀察中，我們能夠?qū)⒖ㄎ髂崛蝿?wù)的遺產(chǎn)延續(xù)到一個(gè)全新的土星季節(jié)，觀察天氣模式和大氣環(huán)流如何響應(yīng)變化的陽光。”
“JWST可以看到任何以前的航天器都無法看到的波長的光，產(chǎn)生了一個(gè)精致的數(shù)據(jù)集，激起了未來幾年的興趣。對(duì)土星的這項(xiàng)工作只是對(duì)所有四顆巨行星的觀測(cè)計(jì)劃的第一步，JWST正在提供我們過去從未有過的能力——如果我們可以從對(duì)一個(gè)單一世界的單一觀測(cè)中獲得如此多的新發(fā)現(xiàn)，想象一下等待我們的是什么發(fā)現(xiàn)吧？”
土星被選為JWST的早期目標(biāo)，以測(cè)試其能力。萊斯特大學(xué)物理和天文學(xué)院的博士后研究員Oliver King博士解釋說，“因?yàn)樗艽螅芰粒D(zhuǎn)，并在天空中移動(dòng)，這給MIRI儀器的小視場(chǎng)帶來了挑戰(zhàn)——MIRI在任何時(shí)候都只能看到土星的一小部分，我們有使探測(cè)器飽和的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榕cJWST的通常目標(biāo)相比，這顆行星太亮了。”
"觀測(cè)結(jié)果被分成三塊，從赤道到北極，然后向外延伸到環(huán)圈，形成最后一塊。"
弗萊徹教授補(bǔ)充說，“我們?cè)?年多前就開始設(shè)計(jì)這些土星觀測(cè)數(shù)據(jù)，所以當(dāng)?shù)谝慌鷶?shù)據(jù)在2022年底著陸時(shí)，這無疑是職業(yè)生涯的一個(gè)亮點(diǎn):萊斯特行星科學(xué)家團(tuán)隊(duì)擠在計(jì)算機(jī)屏幕周圍，對(duì)新數(shù)據(jù)的質(zhì)量感到驚訝，也許會(huì)啜飲一些起泡葡萄酒來慶祝。”
“如果沒有為土星計(jì)劃做出貢獻(xiàn)的更廣泛的專家團(tuán)隊(duì)，尤其是太空望遠(yuǎn)鏡的人們，他們?cè)谖覀儜?yīng)對(duì)全新望遠(yuǎn)鏡的所有挑戰(zhàn)時(shí)，忍受了我們無盡的疑問和問題，這是不可能的。”
“以前從來沒有航天器探索過土星北部的夏末和秋天，所以我們希望這只是一個(gè)起點(diǎn)，JWST可以在未來十年繼續(xù)卡西尼的遺產(chǎn)。”