科研人员利用卡西尼号任务长达13年的热红外观测数据，首次发现土星最大卫星土卫六（Titan）的大气层存在异常的摆动和偏移行为。研究显示，土卫六高密度的雾状大气层并不与其表面同步旋转，而是像陀螺仪一样随季节变化发生倾斜和偏移。这种倾斜幅度会随季节变化，且倾角方向在空间中保持不变，这为理解其成因带来了新的谜团。这项发现对NASA未来的“蜻蜓”任务至关重要，有助于工程师更精准地预测着陆位置，并为行星大气物理学研究提供新的视角，进一步揭示土卫六作为“异世界”的独特之处。
🪐 土卫六大气层呈现出不同寻常的陀螺仪式摆动行为。通过分析卡西尼号的观测数据，科学家发现土卫六浓密的大气层并非与其固体表面同步旋转，而是会随季节变化发生倾斜和偏移。这种现象类似于一个在太空中自行稳定的陀螺，其倾斜幅度会随着土卫六近30个地球年的季节周期而改变，并且倾角方向在空间中保持不变，这给研究人员带来了新的挑战。
🌡️ 土卫六大气温度场与地轴的对齐并非精确，且存在随季节漂移。研究表明，土卫六大气层的温度分布并不严格按照其自转轴线分布，而是会缓慢地在空间中漂移。更令人费解的是，这种倾角的方向似乎不受太阳或土星等外部引力源的影响，这使得科学家们难以确定导致这种异常行为的具体原因，并引发了关于其大气动力学的新疑问。
🚀 此项发现对NASA未来“蜻蜓”任务具有重要意义。即将于2030年代登陆土卫六的“蜻蜓”无人旋翼机，在穿越大气层时将面临高达地表自转速度20倍的强风。了解土卫六大气层的摆动行为，将有助于工程师精确计算飞行轨迹，预测着陆点，确保任务的安全和成功。同时，这一研究也为理解地球等行星的大气物理学提供了新的参考。
💡 土卫六是一个拥有独特气候系统且充满未解之谜的“异世界”。其大气层的异常自转行为，以及与表面“脱节”的现象，表明土卫六在行星科学研究中具有独特的地位。它不仅在某些方面与地球相似，更展现出其复杂且独特的环境特征，有待未来进一步的探索和研究。
科研人员首次发现了土星最大卫星——土卫六的大气层出现异常行为。通过分析卡西尼-惠更斯任务长达13年的热红外观测数据，研究团队发现土卫六拥有高密度的雾状大气层，但这一大气层并不像其表面一样同步旋转，而是像陀螺仪一样随季节变化发生摆动和偏移。
土卫六周围的紫色雾霭——卡西尼号探测器于2004年拍摄的土卫六伪彩色图像。紫色雾霭展现了笼罩这颗卫星金色表面的浓密大气层。图片来源：NASA/JPL/空间科学研究所
土卫六作为太阳系中唯一拥有稠密大气的卫星，长期以来吸引着行星科学家的关注。研究人员绘制了土卫六大气层在不同季节中的倾斜和漂移情况，揭示了其行为的奇特之处。
布里斯托大学地球科学系博士后研究员、论文第一作者Lucy Wright表示：“土卫六大气层的倾斜行为非常奇怪！它似乎像陀螺一样在太空中自行稳定。我们认为土卫六的某个过去事件可能导致其大气层轴线发生了偏移，从而出现了这种‘摆动’现象。更值得注意的是，这种倾斜的幅度会随着土卫六季节变化而改变。”
研究人员还发现，土卫六大气温度场并非如预期般与地轴精确对齐，而是会在土卫六近30地球年的季节周期中逐渐漂移。
布里斯托大学行星科学家、论文合作者Nick Teanby教授表示：“奇怪的是，这一倾角方向在空间中保持不变，没有受到太阳或土星的影响。若有影响，理论上可以帮助揭示成因，但却让我们面临新的谜团。”
土卫六大气的摇摆。大气层相对于土卫六固体主体存在倾斜，且这种倾斜的幅度和方向会发生变化。图片来源：NASA/JPL/Space Science Institute 示意图作者：露西·赖特
此项发现对于美国宇航局（NASA）未来的“蜻蜓”任务意义重大。该无人旋翼机计划于2030年代抵达土卫六，在穿越大气层时将受到高达地表自转速度20倍的强劲风力影响。这一摆动行为影响着“蜻蜓”进入大气的飞行轨迹，相关研究将帮助工程师精准预测其着陆位置。
美国NASA戈达德太空中心行星科学家、论文合作者Conor Nixon博士指出：“我们的研究表明，卡西尼任务档案中仍隐藏着众多重大发现。这台部分由英国制造的仪器，经过数十年穿越太阳系，至今还在不断带来科学成果。土卫六大气层如同与表面脱节的陀螺，自转行为不仅对研究土卫六大气，还为地球等行星大气物理学带来了新问题。”
团队成果进一步证实，土卫六不仅在某些方面类似地球，更是一个拥有独特气候系统、隐藏着诸多谜团的“异世界”。
编译自/ScitechDaily
