“卡西尼”號土星颶風特寫

梁曉鵬

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

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

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

科學家將研究該颶風，以便深入理解地球上因溫暖海水而形成的颶風，雖然在土星大氣高空云層附近還沒有發現水體。了解這些土星風暴如何利用水汽，就能夠讓科學家知道地球上的颶風產生和持久的深層機制。

地球上的颶風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，螺旋狀環繞風眼的其他高層云，還有北半球一個逆時針旋轉的旋風。

這些颶風之間有一個重大的差異：土星上的颶風比地球上的颶風大很多， 而且旋轉速度快得驚人。在土星上，颶風眼壁里的風比地球上颶風級的風快4倍多，地球上的颶風一般會向北移動，因為行星旋轉時，其力量作用于迅速旋轉的風。土星上的颶風不會移動，它本身就在最北極。

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

科學家相信，這種巨大的風暴已活動多年。當“卡西尼”號探測器2004年抵達土星系時，土星北極一片黑暗，因為當時正值土星北極冬夜。在此期間，“卡西尼”號的復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行這種觀察活動，因為它利用土衛六的探測飛行來改變其軌道角度，傾斜的軌道需要導航儀的細致監測，需要提前仔細規劃時間，并做到非常精準地計劃行程，以確保探測器有足夠的推進劑，使其到達預定軌道邂逅機遇。

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實驗室科學家、“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似的風暴是極有可能的，因為‘卡西尼號探測器在不停的運行過程中，沿著傾斜的軌道圍繞土星赤道上下循環飛行。從沿著赤道運行的軌道上不容易看清極地區域，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于覆蓋整個土星云層的奧秘。”