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科海拾贝篇-土星赤道上风速在急剧下降

以自己特有的光环而著名的土星,它也是我们太阳系中最多风的行星之一,但是在最近25年里(按天文学尺度这一期间非常短暂),土星赤道上的风速几乎降低了2倍(尽管现在风速仍不小)。

在1980~1981年,旅行者号探测器从土星旁边飞过,以它拍摄的照片为依据上曾计算出土星赤道上的风速,它约为1700千米/小时。到1996~2002年通过“哈勃”太空望远镜对土星的观察查明,土星赤道上的风速意外地下降到990千米/小时。

目前天文学家还不清楚,这种情况发生的原因,这里应该指出,像木星和土星这样气体行星上的风并不具有像“固体”地球上风的特征。在地球上风的主要成因是太阳辐射地球表面,而在木星和土星上还有一个强大的风的成因——内部热源。虽然土星上内部加热强度没有超过地球上太阳辐射的强度,但是土星上的风速却要超过地球上飓风速度的好几倍。

对此有两种不同的假设原因。第一种假设是,在木星和土星上风会穿过很深的气体层,同时吸收从它们内部释放到表面的热量。第二种观点认为,气体行星大气层中风的循环实际上与固体行星上一样,但是太阳只是加热大气层上层,风由于大气层上、下之间的巨大温差而达到很高的速度。上述两种假设都存在自身的缺点,但是它们之中任何一种假设都不能解释土星赤道上出现如此强大的风的原因。

为了解释这种现象,最可能的办法是,对土星赤道区域的风速进行长期找出,并测量风速的季节性变化以及与太阳辐射强度的关系。