泰坦大气层的令人困惑的行为已被揭示。研究小组展示了土星最大卫星的厚重、模糊的大气并未与其表面同旋转,而是像陀螺一样晃动,随季节变化。
布里斯托大学的研究人员首次揭示了泰坦大气的令人困惑的行为。
通过分析卡西尼-惠更斯探测器任务的数据, NASA、欧洲空间局(ESA)和意大利空间局的联合项目,研究小组展示了土星最大卫星的厚重、模糊的大气并未与其表面同旋转,而是像陀螺一样晃动,随季节变化。
泰坦是太阳系中唯一拥有显著大气的卫星,长期以来一直吸引着行星科学家。现在,在卡西尼探测器进行了13年的热红外观测之后,研究人员追踪了泰坦大气随时间的倾斜和变化。
布里斯托大学地球科学学院的首席作者、博士后研究员露西·赖特(Lucy Wright)表示:“泰坦大气的倾斜行为非常奇怪!” “泰坦的大气似乎像陀螺一样,在太空中自我稳定。”
“我们认为,过去的某个事件可能将大气从其自转轴上打偏,导致它晃动。”
“更有趣的是,我们发现这个倾斜的大小随着泰坦的季节而变化。”
研究小组研究了泰坦大气温度场的对称性,发现它并没有准确地位于极点,而是随着时间的推移而变化,步伐与泰坦的漫长季节周期同步——泰坦一年几乎相当于地球上的30年。
布里斯托大学的共同作者、行星科学家尼克·廷比(Nick Teanby)教授表示:“令人困惑的是,倾斜方向在空间中保持固定,而不是受到太阳或土星的影响。”
“这本会给我们提供线索。但实际上,我们遇到了一个新的谜题。”
这一发现将影响NASA即将进行的“蜻蜓”任务,这是一种计划于2030年代抵达泰坦的无人机式旋翼飞机。当蜻蜓穿过大气时,将受到泰坦快速移动的风的影响——这些风的速度约是地表自转的20倍。
理解大气随季节晃动的方式对计算蜻蜓的着陆轨迹至关重要。倾斜影响载荷在空中移动的方式,因此这项研究可以帮助工程师更好地预测其着陆地点。
NASA戈达德中心的行星科学家、研究共同作者康纳·尼克松(Conor Nixon)补充道:“我们的研究表明,在卡西尼的档案中仍然存在显著的发现。”
“这个部分在英国建造的仪器穿越了太阳系,并继续为我们提供宝贵的科学回报。”
“泰坦的大气表现出像与其表面分离的旋转陀螺一样的行为,这引发了引人入胜的问题——不仅仅是对于泰坦,还有更广泛地理解大气物理学,包括地球。”
研究小组的发现为越来越多的研究贡献了证据,表明泰坦不仅外观像地球,而且是一个拥有自己气候系统的外星世界,许多秘密仍然隐藏在其金色的雾霭之下。