土星到底有多可怕?它正在吞掉自己的光环,而北极的天空,还锁着一个能装下两颗地球的六边形风暴。
你以为它只是太阳系里最漂亮的一颗行星。可越靠近,你越会发现,这个看起来安静的世界,藏着不少让科学家犯难的东西。
如果你听过网上那些诡异的土星声音,先别急着想象黑暗里有什么在尖叫。那是探测器接收到的无线电信号,经过转换,才变成人耳能听见的声音。它不是太空里传来的声波。但真正发生在土星身上的事,比这段声音更值得你在意。
先看那圈最漂亮的光环。它并不是一整块圆盘,而是无数碎片组成的庞大群体。绝大部分是水冰,混着少量岩石和尘埃。小的像粉末,大的能赶上一栋房子。每一块都沿着自己的轨道,绕土星飞行。
你远远看过去,它们才连成一圈光滑的带子。这片结构横跨约二十八万公里,可在很多地方,厚度只有十米左右。它比你想象中薄得多,也脆弱得多。
因为这些碎片,正在往下掉。
太阳的紫外线,加上不断撞来的微小颗粒,会让细小的冰粒带上电荷。接着,土星的磁场就能影响它们的运动,把一部分颗粒引向大气层。漂亮的冰环,就这样一点点变成了落向土星的雨。
科学家给它起了个名字,环雨。
卡西尼号在最后阶段穿过土星与光环之间的空隙,发现那里还有大量物质流向土星。你看到的是一圈璀璨的装饰,土星得到的,却是一场持续不断的降雨。
如果这样的流失继续下去,按一些估算,数亿年后,甚至更早,这颗行星可能会失去如今醒目的光环。
可这又引出了一个问题:土星已经存在了约四十五亿年,如果光环一直这么掉,为什么到今天还没掉完?
而且,太空并不干净。尘埃不断落上去,几十亿年过去,这些冰块本该被弄脏。可土星环偏偏还很明亮。这让一些科学家怀疑,它可能比土星年轻得多。恐龙刚出现在地球上的时候,土星或许还没有今天这样的光环。
也有人认为,环里的冰可能有办法保持干净,看起来年轻,不代表真的年轻。它究竟诞生了多久,现在仍有争论。你熟悉的土星,可能只是这颗行星漫长一生中,恰好被我们赶上的一个模样。
不过,光环还不是最奇怪的地方。现在,把视线移到北极。
你会看见一个巨大的六边形。
不是图片上的标记,也不是人画上去的边框。那是土星大气中真实存在的风带。整个结构宽约三万公里,里面并排放进两颗地球,还有余地。
在一颗没有坚硬地面的气态行星上,云层不停翻滚,狂风不断奔流,偏偏有一股急流,围出了六条边。更奇怪的是,它并没有很快散掉。
旅行者号拍到过它,后来卡西尼号又看见了它。几十年过去,那个六边形还在那里。你在地球上熟悉的台风,往往几天到几周就会减弱消散。可这个结构,至少在我们持续观察的年代里,一直维持着醒目的形状。
而在六边形正中央,还藏着一个巨大的极地风暴。仅仅风眼,宽度就达到约两千公里。周围的风速,能超过每小时五百公里。你以为自己看见的是一幅几何图案,实际上,那里面全是高速运动的大气。
它还不只是云顶上的一层花纹。红外观测曾在更高的大气中,发现另一个六边形结构。土星的天空,可能比照片里看起来更加立体。
这种形状怎么来的?实验室给出过线索。让不同区域的流体以不同速度旋转,它们交界处的波动,就可能形成多边形。六边形,并不需要谁拿着尺子去画。
但能做出来,和能稳定存在几十年,是两回事。土星内部释放的热量,可能持续为大气运动供能。那里也没有山脉和大陆,去不断打断这股环绕北极的气流。至于它究竟怎样长期维持,我们还没有完全弄明白。
更有意思的是,到了南极,你又找不到同样的六边形。那里也有庞大的风暴,却是另一副模样。
而当科学家试着研究土星内部,又遇到了另一种异常:它的磁场,太规整了。
地球的磁轴,与自转轴之间有明显夹角。木星也是如此。可卡西尼号近距离测量后发现,土星这两根轴的夹角,竟然小于零点零一度,几乎重合。
你可以把产生行星磁场的内部运动,想象成一锅翻涌的导电流体。问题在于,内部如此复杂的运动,为什么到了外面,却表现得这么整齐?一种解释是,土星内部可能有一层结构,把磁场中不规整的部分过滤掉了。但我们还无法直接看见它,只能从外部留下的线索,反推里面发生了什么。
这种过于整齐,还让测量土星一天有多长,变得很麻烦。它没有固定的地表可以盯着看,无线电信号给出的周期,又不完全等于内部自转的周期。
最后,提供答案的,竟然还是光环。
土星内部的振动,会通过引力变化,在环里留下波纹。科学家读取这些波纹,推算出它内部自转一圈,大约需要十小时三十三分三十八秒。那圈看起来只是装饰的冰,成了窥探行星内部的仪器。
所以,土星最让人着迷的地方,可能就在这里。你看到的是一圈漂亮的光环,它却正在慢慢流失。你看到的是一个整齐的六边形,里面却藏着能吞下地球的风暴。
我们隔着望远镜,早就认得它的样子。可直到今天,还在努力弄懂,这个漂亮的世界,到底是怎样运转的。
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