哈勃望远镜在“轮辐季节”窥探土星环

土星的一个季节大约持续七个地球年。
The planet Saturn on a dark background. Two smudgy spokes are seen in the B ring (left). The shape and shading of spokes can appear light or dark, depending on the viewing angle, and sometimes appear more like blobs than classic radial spoke shapes, as seen here.
土星的“辐条季节”,由美国宇航局哈勃太空望远镜的外行星大气层遗产(OPAL)项目观测到。在B环(左)可以看到两条模糊的辐条。辐条的形状和阴影根据观察角度的不同,可能显得明亮或黑暗,有时看起来更像斑块而不是经典的放射状辐条形状,就像这里看到的。美国宇航局、ESA和Amy Simon(NASA-GSFC);图像处理:Alyssa Pagan(STScI)

土星居民们,节日快乐!美国宇航局的哈勃太空望远镜行星的春分/秋分期间捕捉到了辐条季节的新图像,此时神秘的模糊辐条出现在土星著名的光环周围。科学家们仍然不完全了解造成这些辐条及其季节性变化的原因。 

土星像地球一样,其轴心是倾斜的,并拥有四个季节。由于土星绕太阳的轨道更大,土星上的每个季节大约持续七个地球年。在这个周期中,当土星的光环倾斜到边缘对着太阳时,就会发生春分/秋分,而当土星接近夏至和冬至时,这些辐条就会消失。 

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土星北半球的秋分将于2025年5月6日,随着日期的临近,辐条预计将变得更加突出和可观测。

天文学家认为,这些辐条是由土星变化的磁场引起的。当行星的磁场与太阳风相互作用时,会产生一个带电的环境。 

科学家们认为,最小的、尘埃大小的冰环颗粒也会带电,并暂时将这些颗粒悬浮在环中较大的冰颗粒和岩石之上。

美国宇航局的旅行者号任务在20世纪80年代初首次观测到环上的辐条。根据光照程度和观察角度的不同,这些奇特的特征可能显得黑暗或明亮。

为了解更多关于土星和我们太阳系中的其他气态巨行星(木星、天王星和海王星)的知识,哈勃望远镜的外行星大气层遗产(OPAL)项目正在对这些外行星进行长期观测,以更好地了解它们的演化和大气动力学。这些测量将在哈勃望远镜剩余的运行时间内进行,可能持续到2030年代

“得益于哈勃的OPAL项目,该项目正在建立一个外太阳系行星的数据档案,我们将有比以往任何时候都更长的时间来研究土星本季的辐条,”哈勃OPAL项目负责人、美国宇航局资深行星科学家Amy Simon在一份声明中表示。

土星上一次的春分/秋分发生在2009年,当时美国宇航局的卡西尼号探测器正在对其进行近距离侦察。现在,在卡西尼号旅行者号任务结束后,哈勃望远镜正在继续监测土星和其他外行星的长期变化。

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“尽管卡西尼号任务进行了多年出色的观测,但辐条季节的精确开始时间和持续时间仍然难以预测,就像预测飓风季节的第一场风暴一样,”Simon说道

虽然其他行星也有行星环系统,但土星的行星环最为突出,使其成为研究辐条的绝佳实验室。“这是大自然给我们上演的一个迷人的魔术,至少目前我们只在土星上看到,”Simon

接下来,哈勃的OPAL项目将为卡西尼号的存档观测数据增加视觉和光谱数据。将这些碎片拼凑起来,可能会勾勒出辐条现象的更完整图景,以及它能告诉我们关于行星环物理学的知识。 

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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