科学家发现,当英国9月份经历创纪录的高温时,土星北部的夏末正在经历降温趋势。
新的观测结果也提供了对土星北极的最后一瞥,那里充满了碳氢化合物气体的巨大温暖漩涡,在北极开始退去到极地冬季的黑暗之前。
这份天气报告是由莱斯特大学领导的一个研究小组从詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)上分析的新图像做出的。
来自JWST的新数据的质量简直令人惊叹
发表在《JGR:行星》上的研究人员为这颗以冰环闻名的巨大外行星的季节变化提供了新的见解。
莱斯特大学物理与天文学院的利·弗莱彻教授说:“来自JWST的新数据的质量简直令人惊叹——在一组简短的观测中,我们已经能够将卡西尼号任务的遗产延续到一个全新的土星季节,观察天气模式和大气环流如何对不断变化的阳光做出反应。”
“JWST可以看到任何以前的航天器都无法看到的光的波长,产生一个精致的数据集,刺激了未来几年的胃口。
“对土星的这项工作只是对所有四颗巨行星的观测计划的第一个,而JWST提供的能力超出了我们过去所拥有的任何能力——如果我们能从对一个世界的一次观测中获得如此多的新发现,想象一下会有什么发现等待着我们。”
像地球一样,土星也在一个轴上倾斜,以同样的方式经历季节。
然而,土星绕太阳公转一圈需要30年,所以季节持续7个半地球年。
随着两颗行星北半球的夏天即将结束,地球将在9月走向北秋分,土星将在2025年走向北秋分。
研究人员表示,这意味着两颗行星的北极都将进入长时间的极地冬季。
在此之前,还没有航天器探测过土星北部的夏末和秋季,所以我们希望这只是一个起点,JWST可以在未来十年继续卡西尼的遗产
莱斯特大学的研究小组使用JWST上的MIRI仪器在红外光下研究土星的大气,这使他们能够测量从翻腾的云顶到大气中被称为平流层的高层区域的温度、气体和云。
该仪器使科学家能够看到行星大气中丰富多样的化学物质的指纹。
在这幅图像中,来自北极的明亮的热辐射以蓝色突出。
卡西尼号首次观测到的温暖的1500公里宽的北极气旋(NPC)可以在北极看到。
它周围是一个更广阔的温暖气体区域,称为北极平流层涡旋(NPSV),它形成于土星的春天。
随着2025年秋分的临近,北极平流层涡旋将开始降温,并随着北半球进入秋天的黑暗而消失。
在这项研究中,科学家们注意到,在土星季节周期的这个特定时刻,平流层温度和气体的分布与卡西尼号在北部冬季和春季观测到的情况不同。
根据这项研究,土星的环流模式在冬季温度较高,中纬度北部的碳氢化合物过量,这意味着富含碳氢化合物的空气从上方下沉。
人们认为,空气在南部夏季中纬度地区上升,穿过赤道,下沉到北部冬季中纬度地区。
但是新的发现表明,这种平流层环流现在已经逆转,北方的气温较低,这表明在夏季,缺乏碳氢化合物的空气会上涌,然后流向南方。
弗莱彻教授补充说:“以前从来没有航天器来探索土星北部的夏末和秋季,所以我们希望这只是一个起点,JWST可以在未来十年继续卡西尼的遗产。”