科技日報(bào)記者 張佳欣

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)25日報(bào)道，美國科學(xué)家利用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡（以下簡稱“哈勃”）和詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（以下簡稱“韋布”）對土星“真面目”開展聯(lián)合觀測，從不同波段獲得了這顆氣態(tài)巨行星的大氣結(jié)構(gòu)和光環(huán)特征。這也是迄今最全面的圖像，為研究土星大氣三維結(jié)構(gòu)及其長期演化提供了更加完整的數(shù)據(jù)。

如果說哈勃看到的是土星的“外表”，那么韋布更像是給土星做一次“大氣CT掃描”。哈勃主要觀測可見光，捕捉到了土星云層表面的顏色變化和風(fēng)暴形態(tài)；韋布則通過紅外觀測揭示了不同高度大氣中的云層和化學(xué)成分分布。科學(xué)家表示，兩種觀測數(shù)據(jù)相結(jié)合，相當(dāng)于從多個(gè)高度對土星大氣進(jìn)行“分層掃描”，有助于理解其作為一個(gè)整體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)過程。

最新圖像顯示，土星北半球中緯度地區(qū)存在一條被稱為“帶狀波”的長壽命急流結(jié)構(gòu)，其形態(tài)可能受到深層大氣波動(dòng)的影響。在其附近，科學(xué)家還識(shí)別出2010—2012年土星“春季大風(fēng)暴”的殘余結(jié)構(gòu)。此外，南半球還可見多個(gè)風(fēng)暴系統(tǒng)，顯示出土星大氣的高度活躍性。

科學(xué)家還在圖像中再次觀測到土星北極著名的六邊形結(jié)構(gòu)。這個(gè)由噴流構(gòu)成的規(guī)則幾何圖形早在1981年就被探測器發(fā)現(xiàn)，幾十年來始終存在，被認(rèn)為是太陽系最奇特的天氣現(xiàn)象之一。新的觀測再次確認(rèn)，這一結(jié)構(gòu)不僅規(guī)模巨大，而且異常穩(wěn)定，顯示出巨行星大氣在極端條件下也可能形成長期穩(wěn)定的動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)。

韋布的紅外數(shù)據(jù)還顯示，土星兩極區(qū)域存在異常的光譜特征，可能與高空氣溶膠層或極光活動(dòng)有關(guān)。同時(shí)，在紅外波段下，主要由水冰構(gòu)成的土星光環(huán)表現(xiàn)出更強(qiáng)的反射特性，一些細(xì)微環(huán)結(jié)構(gòu)也得以更加清晰地呈現(xiàn)。

科學(xué)家指出，將不同波段觀測數(shù)據(jù)結(jié)合分析，正在成為研究氣態(tài)巨行星的重要手段。這些最新成果也為深化人類對太陽系巨行星大氣物理過程的認(rèn)識(shí)提供了新的觀測依據(jù)。