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TUhjnbcbe - 2023/6/14 21:48:00

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我们知道土星被称为太阳系最美的行星,因为土星有着那个无比美丽的环,然而土星的魅力不止于此,土星的北极存在一个神秘的六边形,对于某些科学家来说,这个神秘的六边形对于他们来说有着更大的兴趣。那么这个神秘的六边形到底是什么呢?

神秘的六边形

这个神秘的六边形存在于土星的北极,这是年美国宇航局的旅行者2号宇宙飞船访问土星时科学家们首先注意到的。土星的六边形令人着迷,但也很奇怪:这种奇怪的现象只出现在土星的北极。在一项新的研究中,一对研究人员对土星搅动气体的动力学进行了研究,以确定是什么样的行星流体动力学造成了这种神秘的结构。并对此提出猜测:地下漩涡可能就藏在在土星神秘的六边形后面!

去年,来自马萨诸塞州剑桥哈佛大学地球与行星科学系的雅达夫和JeremyBloxham进行了长达一个月的计算机模拟,以了解土星六边形背后的物理现象。

根据他们的研究,土星内部的大气流动在环绕行星的北极附近产生了大大小小的漩涡。巧合的是,一个在赤道上方大约60度纬度的强水平急流对六边形边缘的漩涡疯狂挤压和限制。

年7月22日,美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船在距离土星北极约公里的地方拍摄到了这张自然彩色照片。

雅达夫认为,漩涡确实存在,但是它藏在云顶深处,因此对于像旅行者2号这样飞越土星的航天器以及最近美国宇航局的卡西尼任务来说,它们大多是看不见的。旅行者2号的数据返回地球后,科学家们假设六边形可能是由地下气旋引起的,就像这项新的研究表明的那样。

雅达夫说,尽管卡西尼号年至年对土星的观测有助于科学家更多地了解该行星的流体动力学,但当太空船没有发现其存在的显著迹象时,关于地下涡旋的理论并没有太大的立足点。

雅达夫对深湍流可压缩对流进行了模型模拟,这种现象发生在厚的多层液体或气体物质底部的物质在底部加热,在顶部冷却时,温度的差异导致材料以圆周上下运动。这种现象类似于有人把冷水放进锅里,点燃炉灶,开始加热这些水时的情况。当水将热量向上转移到较冷的表面时,来自锅底的热量将水搅动起来。

这部电影由卡西尼号成像相机拍摄的图像制作而成,是第一部在彩色滤光片中显示土星六边形的电影,也是第一部显示从北极到北纬70度的完整视图的电影。六边形左下角的一个漩涡是可见的,但是研究人员的最新模拟显示了可能形成六边形的许多看不见的漩涡。

雅达夫说,他们的模拟捕捉到了单极六边形背后的物理现象,并提供了一种可能性,即在过去,土星可能在南极有六边形,而不是北极,也可能在每一极都有六边形。

模拟并没有出现六边形,而是产生了一个九边而不是六边的有角度物体。但亚达夫说,模拟背后的力学机制表明,地下漩涡是几何特征背后的原因。很有可能,在不同的条件下,我们可以很容易地得到六条边,而不是九条。

不过现今的计算机模拟很难进行,研究人员只能在现有参数范围内进行小规模的研究。希望研究人员在未来能够运行更多的案例,以更好地了解土星的美丽印记。

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