在土星上發(fā)現了巨大的能量不平衡

詭計土星從不結束?科學(xué)家們發(fā)現,這顆環(huán)狀行星在其全球范圍內存在著(zhù)巨大的季節性能量失衡。

這一發(fā)現標志著(zhù)我們對氣態(tài)巨行星的天氣和氣候、它們的長(cháng)期演化和持續變化的理解的轉折點(diǎn)。

“這是第一次在氣態(tài)巨行星上觀(guān)察到季節性的全球能源失衡,”物理學(xué)家李黎明說(shuō)休斯頓大學(xué)?!斑@不僅讓我們對行星的形成和演化有了新的認識,而且還改變了我們應該思考行星和大氣科學(xué)的方式。

這就是它的意思。太陽(yáng)的強大光芒流淌在整個(gè)太陽(yáng)系中,為它所擊中的一切注入了能量。行星也以冷卻的形式損失能量,主要以熱輻射的形式輻射到太空中。

就氣態(tài)巨行星而言,包括土星,還有一種能量來(lái)源在內部深處翻騰,它從內部影響地球的氣候。

由休斯頓大學(xué)的大氣科學(xué)家王新岳領(lǐng)導的一個(gè)團隊正在研究土星上的卡西尼號數據,以檢查它的亮度,當他們注意到一些有趣的東西時(shí)。它吸收的能量與釋放的能量之間的差異可能高達16%,波動(dòng)與地球的季節一致。

研究人員在仔細觀(guān)察后發(fā)現,這與土星在任何給定時(shí)間與太陽(yáng)的距離有關(guān)。土星的軌道不是完美的圓形;它實(shí)際上是橢圓的——一種稱(chēng)為偏心率的特性——導致它與太陽(yáng)的最近距離和最遠距離之間的距離變化近20%。

顯示土星能量不平衡的圖形。(美國宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗室)

當土星離得更近時(shí),土星從太陽(yáng)接收的輻射比距離更遠時(shí)要多得多,這導致了季節性能量失衡。這與地球的運作方式完全不同;它的軌道更圓,所以我們不會(huì )經(jīng)歷同樣的陡峭對比。

這也不是任何人對氣態(tài)巨行星的期望,真的。

“在目前關(guān)于大氣、氣候和氣態(tài)巨行星演化的模型和理論中,假設全球能源預算是平衡的,”王斌解釋道.“但我們相信,我們發(fā)現這種季節性能量失衡需要重新評估這些模型和理論。

這可能意味著(zhù)土星的不平衡能量可能在產(chǎn)生深入大氣層的巨大對流風(fēng)暴方面發(fā)揮著(zhù)迄今為止未被認識到的作用,并且類(lèi)似的過(guò)程可能正在其他氣態(tài)巨行星上發(fā)揮作用,例如木星,其偏心率僅比土星的偏心率略低。

它還可以幫助我們更好地理解地球上的天氣,那里的能量不平衡遠沒(méi)有那么明顯,但仍然不是零。以及其他被氣體籠罩的行星,海王星和天王星,其內部和外部運作的未被充分研究,對我們人類(lèi)來(lái)說(shuō)仍然是一個(gè)謎。

“我們的數據表明,這些行星也將有明顯的能量失衡,尤其是天王星,我們預測天王星由于其軌道偏心率和非常高的傾角,將具有最強的不平衡。傾斜],“王說(shuō).

“我們現在正在研究的內容將確定當前觀(guān)測的局限性,并制定可測試的假設,這將有利于未來(lái)的旗艦任務(wù)。

永不改變,土星。

該研究已發(fā)表在自然通訊.

寶寶起名

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