土星北极出现巨大的六边形图案 这个六边形气流之下到底隐藏着什么？

土星的北极六边形超过了土星的云层向外延伸约180英里

一项新的研究表明，围绕土星北极旋转的怪异六边形比科学家们想象的要高得多。

研究人员普遍认为，这个2万英里宽(3.2万公里)，风速为200英里/小时(320公里/小时)的六边形空气急流是一种低空现象，仅限于土星对流层的云层。

但一项新的研究表明，这种奇怪的结构实际上可以延伸到云层顶部上方180英里(300公里)的平流层处，至少在北方的春夏两季时是这样的。

这个六边形包围着位于北极的一个较小的圆形漩涡，已经存在了至少38年;美国宇航局的旅行者1号和旅行者2号飞船分别于1980年和1981年在土星附近飞行时发现了六边形这个尖角特征。

科学家们从2004年开始对六边形进行更详细的观察，当时美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船开始围绕这个环形行星运行。但卡西尼号的六边形观测结果在它到达后的十年间都几乎只局限于对流层;直到2009年，土星的北部才迎来了春天，但平流层的低温继续影响了探测器的复合红外光谱仪(CIRS)在接下来的五年里的测量。

国际卡西尼号任务上的复合红外光谱仪(CIRS)收集的数据，在2013年到2017年之间土星北极的变化。Fletcher等人2018 / ASA/JPL-Caltech/University of Leicester/GSFC

“从2014年起，我们首次能够使用CIRS仪器来探测北部平流层，”来自法国动力气象实验室的研究合作者Sandrine Guerlet在欧洲航天局(ESA)的一份声明中说。

这些观察结果现在得到了新的分析。他们还透露了一个惊喜：云层上方有一个熟悉的形状。

“随着极地涡旋变得越来越明显，我们注意到它有六边形的边缘，并且意识到我们之前看到的六边形的高度要比我们想象的要高得多，”Guerlet补充说。

研究小组在新研究报告中写道，平流层六边形的形成似乎与季节变化带来的变暖有关。事实上，卡西尼号在到达土星的早期就在其南极上方发现了一个漩涡，当时这个半球正在经历夏天。(土星绕太阳公转需要30个地球年的时间，所以环绕土星的季节各持续7.5年左右。)

但南平流层涡旋并不是六边形的。研究人员说，就这一点而言，南极的漩涡也不是在对流层云层中围绕南极旋转。

“这可能意味着土星的两极之间有一个我们还没弄清楚的基本的不对称，或者它可能意味着北极的漩涡在我们最后一次观察以及卡西尼号停止观察之后，都还一直处于发展的阶段，”研究报告的主要作者Leigh Fletcher在英国莱斯特大学的，在同一个的声明中说。

卡西尼号观测土星著名的六边形，六边形的灰度图，摄于2016年末

卡西尼号的壮烈牺牲发生在2017年9月15日，当时任务小组成员驾驶卡西尼号进入土星大气层中。这颗长寿的人造卫星已经燃料不足，研究小组希望确保卡西尼号身上的地球微生物不会污染到土星的卫星泰坦和土卫二，因为这两颗卫星都可能可以支持我们所知的生命形式。

南北之间的不对称只是科学家们正在研究的一个与漩涡有关的谜题。另一个是北部漩涡外貌的惊人形状：目前科学家尚不清楚为什么漩涡会形成六边形，地球的喷射气流就并没有呈现过这样的形态。

耗资39亿美元的卡西尼号任务是由美国宇航局、欧洲航天局和意大利航天局共同完成的项目。2005年1月，这个项目还将一枚名为惠更斯号的着陆器降落在土卫六表面。正如这项新研究显示的那样，尽管惠更斯号和卡西尼号轨道飞行器都已经退役，但在任务期间收集的数据仍然可以帮助我们解开这个环状行星上一些令人费解的谜团。

“卡西尼号”宇宙飞船在任务中持续提供新的见解和发现，直到任务结束。如果没有像“卡西尼”号这样有能耐的航天器，这些谜团就不会被揭开，ESA Cassini-Huygens项目科学家Nicolas Altobelli在同一声明中说。“它展示了一个国际团队将一个精密的机器人探测器送往一个以前没有探索过的目的地时能完成什么样的任务——即使任务本身已经结束，其研究数据依然有重要的科研价值。”