巨大的土星风暴从巨大的深度搅动水冰

作者:羊舌饶

<p>这组来自美国宇航局卡西尼号任务的图像显示了怪物土星风暴的湍流能量2011年2月25日,卡西尼的成像相机获得了背后的可见光图像,显示了土星面部翻腾的湍流云层卡西尼的视觉和红外测绘光谱仪提前一天获得的红外图像显示了土星大气层深处的水和氨冰的疏浚图片来源:NASA / JPL-Caltech / SSI /亚利桑那大学/威斯康星大学新近已发表的研究详细描述了2010年底在土星爆发的大风暴,发现大风暴顶部的云粒子由三种物质组成:水冰,氨冰和不确定的第三成分,可能是硫氢化铵大约每30年左右,或大约一个土星年,一场怪物风暴在环绕的行星的北半球撕裂2010年,土星ob最近也是唯一的第六次巨型风暴由人类服务开始搅拌它迅速增长到超级风暴比例,达到15,000公里(超过9,300英里)的宽度,并在地球上的业余天文学家可见作为一个巨大的白点在地球表面上跳舞现在,由于近红外光谱由美国宇航局的卡西尼号轨道飞行器进行的测量以及威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员对近红外色标记的分析,土星的超级风暴正在帮助科学家们充实了一幅通常被高海拔阴霾掩盖的地球大气层成分的图片</p><p>关键发现:大风暴顶部的云颗粒由三种物质混合组成:水冰,氨冰和不确定的第三成分,可能是硫氢化铵根据威斯康星州的研究人员,观测结果与不同的云有一致化学成分并排存在,尽管更可能的情况是单个云粒子是复合物由两部分或全部三部材料组成的文章撰写于当前版本(2013年9月9日)的Icarus期刊,由UW-Madison空间科学与工程中心领导的行星科学家Lawrence Sromovsky,包括Kevin Baines和Patrick Fry,报告发现冰冷的水和氨的形式以前从未在土星上观察过冰的形态“卡西尼的新发现表明土星可以挖掘超过100英里(160公里)的物质,”凯文说</p><p>贝恩斯是该论文的合着者,曾在威斯康星大学麦迪逊分校和加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室工作</p><p>“它在非常真实的意义上表明,典型的娴静土星可能同样具有爆炸性,甚至更具爆炸性</p><p>比起通常风雨如磐的木星“水冰,它起源于气体巨人的大气深处,似乎没有像木星一样高高在上这一系列来自美国宇航局卡西尼号太空船的图像显示了这一点自1990年以来在这个星球上看到的最大风暴这些真实色彩和复合近真彩色视图记录了从2010年末到2011年中期开始的风暴,显示风暴的独特头部如何迅速变大但最终被风暴的尾巴吞没了照片:美国宇航局/ JPL-加州理工学院/太空科学研究所“我们认为这个巨大的雷暴正在向上推动这些​​云粒子,有点像火山从深处带来物质并从大气层外看到它, “解说Sromovsky,他是威斯康星大学麦迪逊分校的资深科学家,也是行星大气的专家</p><p>”上雾的光学厚度非常厚,只有在阴霾被强大的上升气流穿透的暴风雨地区,才能看到氨的证据</p><p>冰和水冰那些风暴粒子的红外线颜色与周围大气中的雾霾粒子截然不同“科学家认为土星的大气层是各种各样的层状三明治,底部有一层水云,中间有氨氢硫化物云,顶部附近有氨云,正好位于未知成分的对流层上层雾霾之下,几乎掩盖了所有东西土星和土星的最新大风暴现在围绕地球轨道运行的卡西尼号探测器让科学家们有机会窥探阴霾,并更多地了解这颗行星深层大气的动力学和化学成分 业余天文学家首先注意到,大风暴的作用就像地球上的小得多的对流事件,空气和水蒸气被高压推入大气层,导致雷暴在土星上汹涌澎湃,不仅风暴多了更大,他们更加暴力,模型预测这些罕见的巨型风暴每小时超过300英里的垂直风.Sromovsky说,效果是将大气层深处的气溶胶放到可见的云顶上,提供罕见的通常隐藏的材料的一瞥“它从水云层开始,形成一个巨大的对流塔</p><p>它类似于大雷暴,只有10到20倍高,覆盖更大的区域,”他解释说,新工作有助于验证模型土星的大风暴以及先前观测到的水蒸气形式的水和氨水他说,水冰的存在支持了土星的超级风暴的动力通过水的凝结并深入大气层,在可见云层下方约200公里的地方“水只能从下面升起,由大气深处的强大对流向上驱动水蒸气凝结并在其上升时冻结然后Sromovsky补充说,有趣的效果是,在土星的大风暴中,至少可以通过混合颗粒来匹配观察结果,这可能会变成涂有更多挥发性物质,如硫氢化铵和氨气</p><p>组成,或与水冰云并排存在的水冰在后一情景中,水冰占云头的22%,氨冰占55%</p><p>其余部分将由第三组成部分组成,虽然不太确定,但据信是氨氢硫化物“到目前为止,还没有对云结构的光谱进行定量计算与实际风暴云特征的观测频谱相匹配的组合和成分,“Sromovsky出版物:LA Sromovsky等人,”土星的2010-2011大风暴:来自VIMS光谱分析的氨和水冰的证据,“Icarus,第226卷,第1期,2013年,第402-418页; doi:101016 / jicarus201305043资料来源:威斯康星大学麦迪逊分校Terry Devitt图片:....