土星的六边形

2020-08-27 10:45:51

跳到导航跳跃来搜索土星的六边形是围绕土星北极的一个持续的六边形云图,位于北纬78°左右[1][2][3]六边形的两侧长约14,500千米(9,000平方英里),[4][5][6][7]比地球的直径长约2,000千米(1,200平方英里)。[1][2][3]六边形的两侧长约14,500千米(9,000平方英里),[4][5][6][7]比地球的直径长约2,000千米(1,200平方英里)。[8]六边形可能略大于29000千米(18000千米)宽,[9]可能是300千米(190千米)高,并且可能是以320千米/小时(200千米/小时)移动的大气气体形成的急流。[4][5][10]它的自转周期为10小时39米24秒,与土星内部射电发射的周期相同。[11]六边形不会像可见大气中的其他云那样在经度上移动。[12]。

土星的六边形是在1981年的旅行者号任务中被发现的,后来卡西尼-惠更斯号在2006年再次访问了它。在卡西尼任务期间,六边形从主要是蓝色变成了更多的金色。正如哈勃观测证实的那样,土星的南极没有六边形。然而,它确实有一个漩涡,在北六边形内部也有一个漩涡。[13]对于六边形云图已经提出了多种假设。

土星的极地六边形于1981年被旅行者号任务发现[14],2006年卡西尼任务再次访问了它。[15]。

卡西尼号只能拍摄六角形的热红外图像,直到2009年1月它进入阳光。[16]卡西尼号还能够在以与行星相同的速度运行时拍摄六边形天气模式的视频,因此只记录了六边形的运动。[17]在它被发现后,在它重新回到阳光下后,业余天文学家设法从地球上获得了显示这个六边形的图像。[18]。

2012至2016年间,六边形从主要是蓝色变成了更多的金色。[19]一种理论认为,由于季节的变化,由于极点暴露在阳光下,阳光正在造成雾霾。卡西尼号飞船观测到了这些变化。[19]。

牛津大学提出的一个假说是,土星大气中的大气风速在纬度梯度很大的地方形成六边形。[20]当圆形液体储罐在其中心和外围以不同的速度旋转时,在实验室中也产生了类似的规则形状。最常见的形状是六个边,但也产生了三到八个边的形状。这些形状形成于两个速度不同的不同旋转流体之间的紊流区域。[20]在流体边界的较慢(南侧)侧形成多个大小相似的稳定旋涡,并且这些旋涡相互作用以使它们在周长周围均匀地间隔开。涡旋的存在会影响边界向北移动,在每个涡旋都存在的地方,这就产生了多边形效应。[21]除非速度差和粘度参数在一定范围内,否则多边形不会在风边界处形成,因此不会出现在其他可能的地方,例如土星的南极或木星的两极。

其他研究人员声称,实验室研究显示了涡街,这是一系列在土星六边形中没有观察到的螺旋状涡流。模拟表明,与土星的主流云层方向相同的浅水、缓慢、局部蜿蜒的急流能够在相同的边界稳定性下与土星六边形的观测行为相匹配。[22]。

土星的北极六角绕极急流(JET)加上北极涡旋(NPV)系统发展起来的正压不稳定性产生了一个类似于所观察到的六边形的长寿命结构,这不是只有Jet的系统的情况,在许多文献中对此进行了研究。因此,北极涡(NPV)对稳定六角喷流起着决定性的动力作用。湿对流的影响,最近在文献中被认为是土星北极涡系统的原点,在正压旋转浅水模式的框架内进行了研究,并且没有改变结论。[23]

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注:平面六边形的宽度(直径)是边(半径)的两倍;但是由于土星近似于扁球体,这样的六边形的半径可能比它的边长(即14,500公里)稍大一些,使宽度(直径)略大于29,000公里。

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