天文学家发现雨水从土星环中坠落

作者:高震跟

<p>这位艺术家的概念说明了带电水粒如何从行星环流入土星大气层,导致大气亮度降低观测是在夏威夷莫纳克亚的WM凯克天文台进行的,由美国宇航局资助</p><p>该分析由大学领导</p><p>莱斯特,英格兰图片来源:NASA / JPL-Caltech /空间科学研究所/莱斯特大学使用WM Keck天文台,研究人员揭示了带电水粒子对土星上层大气层Kamuela的影响 - 美国宇航局资助了WM凯克天文台的观测资料并进行了分析在英格兰莱斯特大学的带领下,追踪带电水粒子“雨”进入土星大气层,发现环雨的程度要大得多,落在地球上较大的区域,比以前想象的还要多</p><p>揭示了雨水影响土星高层大气部分的成分和温度结构本周发表的自然杂志“土星是第一个显示其大气和环系之间显着相互作用的星球”,该论文的主要作者,莱斯特研究生研究员James O'Donoghue说道“环雨的主要影响”它是用来“熄灭”土星的电离层,严重降低它落入地区的电子密度“O'Donoghue说环对电子密度的影响很重要,因为它解释了为什么,几十年来,观察显示电子土星在某些纬度地区的密度异常低“土星的电离层环境和气候的主要驱动因素是地球上大部分地区的环形粒子位于36,000英里(60,000公里)的顶部,”凯文贝恩斯说</p><p> - 美国国家航空航天局加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室的论文作者“环形颗粒会影响这一部分的颗粒种类o大气温度“在20世纪80年代早期,来自美国宇航局旅行者号航天器的图像在土星上显示出两到三个暗带,科学家们认为水可能已经从环中喷射到那些波段</p><p>直到2011年,这些波段才被再次看到团队用Keck天文台的NIRSPEC观测了这颗行星,这是一种独特的近红外光谱仪,结合了宽波长覆盖和高光谱分辨率,使观测者能够清楚地看到土星明亮部分的细微排放</p><p>环形雨的影响发生在土星的电离层(地球)有一个类似的电离层),当其他中性大气暴露在高能粒子或太阳辐射的流动时产生带电粒子当科学家追踪由三个氢原子组成的特定氢分子的发射模式时(而不是通常的) 2),他们希望看到一个统一的行星红外发光他们观察到了什么而是一系列明暗带,模仿行星环的图案土星的磁场将富含水的环和环之间的无水间隙“映射”到行星的大气层上他们猜测来自行星环的带电水粒子是被土星的磁场吸引到地球上并中和发光的三原子氢离子这会在行星上的红外发光中留下大的“阴影”这些阴影覆盖行星上层大气表面的30%到43%,从大约25到55度纬度这是一个比航行者图像所暗示的区域大得多的地球和木星都有一个非常均匀发光的赤道区域科学家们也期望这种模式在土星上,但是他们反而看到了不同纬度的巨大差异“木星在均匀发光的地方在赤道地区,土星有一个黑暗的带,水在那里落下,使土壤变暗电离层,“莱斯特的论文合着者之一Tom Stallard说道</p><p>”我们现在也试图用美国宇航局的卡西尼号太空船上的仪器研究这些特征</p><p>如果我们成功,卡西尼可以让我们更详细地查看水正在去除电离粒子的方式,例如高度的任何变化或随时间变化的影响“凯克观测站观察此次调查的时间是美国宇航局的资助卡西尼 - 惠更斯任务是美国宇航局的合作项目航天局和意大利航天局 该任务由美国宇航局科学任务理事会JPL管理.WM凯克天文台运行地球上规模最大,科学效率最高的望远镜夏威夷岛莫纳克亚山顶上的两个10米光学/红外望远镜具有包括成像仪,多目标光谱仪,高分辨率光谱仪,积分场光谱仪和世界领先的激光导星星自适应光学系统在内的先进仪器套件天文台是一家私人501(c)3非营利组织和科学合作伙伴加利福尼亚理工学院,加州大学和美国国家航空航天局出版物:J O'Donoghue等人,“土星的低纬度电离层受环'雨'的统治,”Nature 496,193-195(2013年4月11日) ; doi:101038 / nature12049来源:W M Keck天文台图片:图片来源:....