世界不思議

百年前已消失的土星巨大風暴,影響力仍殘留至今擾動大氣


在土星上,直徑達數千公里寬的特大風暴很常見,其北半球平均每 30 年就會出現一個大風暴且持續數月。不過根據最近電波望遠鏡觀測結果,科學家發現百年前的特大風暴時至今日仍在影響土星大氣,且留下科學家無法完全解釋的化學異常。

自 1876 年以來,天文學家已在土星發現 6 場巨大風暴,稱為大白斑(Great White Spot),最近一次發生在 2010 年 12 月,當時 NASA 卡西尼號正繞著土星運行,於前排搖滾區拍到超級風暴存在整整 200 天的景象。

大多數情況下,土星大氣層肉眼看上去既朦朧又毫無特色,與木星色彩繽紛、充滿活力的大氣形成鮮明對比,然而當我們用電波望遠鏡觀察土星,這個世界就開始變得不一樣。

科學家利用甚大天線陣(Very Large Array,VLA)穿透土星高層大氣薄霧進行觀察,希望能找到 2010 年那場巨大風暴的化學殘留物,沒想到團隊實際上發現所有已知 6 場特大風暴的殘留痕跡,它們以大型氨氣異常形式出現:與過去風暴相關的雲層正下方區域,氨濃度出乎意料地低,同時這些區域下方數百公里處,氨濃度又急劇高於正常數值。

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這些風暴最早出現在 130 多年前,研究人員還額外發現一場以前未記錄過的新風暴。

團隊認為,這可能代表巨大風暴驅動了某些神祕輸送過程──或許以「蘑菇雨」形式將氨氣從土星高層大氣拖入低層大氣深處,然後再次蒸發。就算風暴已明顯消失,該過程似乎仍可持續數百年。

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雖然我們仍不確定土星特大風暴背後形成機制,但進一步研究可以拓展我們對土星大白斑、木星大紅斑等風暴系統如何形成的理解。

新論文發表在《科學前沿》(Science Advances)期刊。

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