梁曉鵬

美國航空航天局的“卡西尼”號探測器為科學(xué)家提供了繞土星北極旋轉(zhuǎn)的巨大颶風(fēng)的近距離可見光景象。

在高清晰度照片和錄像中，可以看到颶風(fēng)眼大約有2000千米寬，是地球上颶風(fēng)眼平均寬度的20倍。颶風(fēng)外端輕薄明亮的云層以每秒150米的速度運(yùn)行。該颶風(fēng)按照一個被稱為六邊形的巨大神秘的天氣模式旋轉(zhuǎn)。

“卡西尼”號成像小組的成員安德魯·因格索爾說：“當(dāng)我們看到這個旋渦時，因為看上去跟地球上的颶風(fēng)差不多完全相同，所以一開始我們并沒什么反應(yīng)。但是過了一會兒我們才恍然大悟，因為這是在土星上，其規(guī)模更大?！?/p>

科學(xué)家將研究該颶風(fēng)，以便深入理解地球上因溫暖海水而形成的颶風(fēng)，雖然在土星大氣高空云層附近還沒有發(fā)現(xiàn)水體。了解這些土星風(fēng)暴如何利用水汽，就能夠讓科學(xué)家知道地球上的颶風(fēng)產(chǎn)生和持久的深層機(jī)制。

地球上的颶風(fēng)和土星北極旋渦的中央都有一個無云或少云的眼，其他類似特征包括形成高云層的眼壁，螺旋狀環(huán)繞風(fēng)眼的其他高層云，還有北半球一個逆時針旋轉(zhuǎn)的旋風(fēng)。

這些颶風(fēng)之間有一個重大的差異：土星上的颶風(fēng)比地球上的颶風(fēng)大很多， 而且旋轉(zhuǎn)速度快得驚人。在土星上，颶風(fēng)眼壁里的風(fēng)比地球上颶風(fēng)級的風(fēng)快4倍多，地球上的颶風(fēng)一般會向北移動，因為行星旋轉(zhuǎn)時，其力量作用于迅速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)。土星上的颶風(fēng)不會移動，它本身就在最北極。

位于弗吉尼亞州漢普頓的漢普頓大學(xué)“卡西尼”號成像小組成員邦夫佐柳說：“這個極地颶風(fēng)沒有別處可去，所以這可能就是卡在極地的原因?！?/p>

科學(xué)家相信，這種巨大的風(fēng)暴已活動多年。當(dāng)“卡西尼”號探測器2004年抵達(dá)土星系時，土星北極一片黑暗，因為當(dāng)時正值土星北極冬夜。在此期間，“卡西尼”號的復(fù)合紅外光譜儀和可視紅外繪圖光譜儀檢測到一個巨大的旋渦，但只有等到2009年8月土星春分時才能進(jìn)行可見光拍攝，因為直到那時陽光才開始照耀土星北半球。在圍繞土星轉(zhuǎn)動的軌道上，“卡西尼”號探測器需要變換視角才可以看到土星兩極。

“卡西尼”號每幾年會改變其軌道傾角以進(jìn)行這種觀察活動，因為它利用土衛(wèi)六的探測飛行來改變其軌道角度，傾斜的軌道需要導(dǎo)航儀的細(xì)致監(jiān)測，需要提前仔細(xì)規(guī)劃時間，并做到非常精準(zhǔn)地計劃行程，以確保探測器有足夠的推進(jìn)劑，使其到達(dá)預(yù)定軌道邂逅機(jī)遇。

位于加利福尼亞州帕薩迪納市的美國航空航天局噴氣推進(jìn)實驗室科學(xué)家、“卡西尼”項目副主任斯科特·埃丁頓說：“在土星北極捕捉到颶風(fēng)似的風(fēng)暴是極有可能的，因為‘卡西尼號探測器在不停的運(yùn)行過程中，沿著傾斜的軌道圍繞土星赤道上下循環(huán)飛行。從沿著赤道運(yùn)行的軌道上不容易看清極地區(qū)域，然而，‘卡西尼號探測器從不同有利位置觀察土星，為我們揭示了更多關(guān)于覆蓋整個土星云層的奧秘?！?/p>