天文学家在土星大气层中检测到十边形结构

显然，土星一直在隐藏自己的才能。几十年来，人类一直对这颗气态巨行星围绕其北极旋转的巨大六边形感到困惑——这是一种与太阳系中已知的任何其他东西都不一样的六边形大气结构。现在看来，这个奇怪的特征并不是一个孤立的事件——土星可能有多边形的倾向，而不是一时的心血来潮。西班牙巴斯克地区大学的阿古斯丁·桑切斯-拉韦加领导的天文学家潜伏在地球的南极周围，发现了另一个巨大的多边形——这个多边形有十条边。桑切斯-拉维加告诉 ScienceAlert：“这一发现表明，六边形并不像之前想象的那么非凡，事实上，土星大气层的条件使得极地地区周围的两个半球都可以形成多边形波。”土星最突出和最著名的特征是其宏伟的冰环系统，但其北极的六边形必须紧随其后。它首次在 1980 年和 1981 年航行者号探测器的图像中被发现：一个巨大的六边形大气波在大约纬度 78.5 度的极点周围旋转。在接下来的几十年里，哈勃太空望远镜和卡西尼-惠更斯土星探测器也捕捉到了这一奇怪的特征，表明它至少在 44 年里保持稳定。这是一种天气现象，但为什么它具有如此近乎完美的多边形形状仍然是个谜。尽管科学家们也认为土星的南部副极地喷流可能会产生类似的特征，但在多次搜索中都没有发现自己的特征。然后，2024 年，多边形闪电第二次袭击。在业余天文学家的图像中，在地球南极周围可以看到一条黑暗的、起伏的线。 2025年的工作证实了这一点。在根据澳大利亚布罗肯山天文台的天文学家特雷弗·巴里（Trevor Barry）和法国天文学协会的让-保罗·奥格（Jean-Paul Oger）拍摄的土星图像创建极地投影时，该团队终于看到了它：十条边，在极点周围形成了一个明显的多边形。哈勃观测显示 2023 年至 2025 年间土星南极十边形的出现。（Sánchez-Lavega 等人，Sci. Adv.，2026）哈勃太空望远镜的高质量图像证实了这一点，并使团队能够将其追溯到 2023 年。“波的发现确实令人惊讶，因为无论是哈勃太空望远镜拍摄的早期土星图像还是卡西尼号航天器在 2004 年至 2017 年绕地球运行时就已经证明了这一点，”桑切斯-拉维加说。十边形以南纬 60 度为中心，看起来像是乘着土星强大的向东急流之一的巨大大气波。喷气式飞机本身以每小时约 420 公里（260 英里）的速度绕地球飞行，而十边形则以每小时约 10 公里的速度在相对悠闲的地方移动。与六边形一样，十边形似乎不仅仅是可见云顶上的一种图案。不同波长的观测揭示了其在不同高度和纬度的形状痕迹，表明土星大气层中存在巨大的垂直分层结构。从根本上讲，它与六边形是同一类型的现象，但是尽管边数不同，这两个多边形并不是彼此的镜像。 2016 年卡西尼号太空船看到的自然色土星。它著名的六边形在北极周围清晰可见。 （NASA/JPL-加州理工学院/空间科学研究所）桑切斯-拉维加解释说：“除了边数不同之外，十边形的极纬度比南半球的六边形要低，而且可能不像我们所看到的那样坚固。”关于这些差异有很多疑问。为什么十边形在几年前才形成，而六边形已经稳定了数十年？为什么它们的纬度位置不同？为什么南方多边形有十条边，而北方则有六条边？桑切斯-拉韦加告诉 ScienceAlert：“这可能与纬度差异、背景风结构有关，甚至可能与附近纬度地区存在高压涡旋有关，而高压涡旋可能迫使波浪的形成。”甚至还有一个合理的嫌疑人。十边形的北面有一个大约 4,000 公里宽的反气旋——研究人员称之为红斑的高压涡旋——它是木星著名风暴的较小的临时类似物。有趣的是，十边形在漩涡附近显得最明显，而在行星的另一侧则最不明显。三种十边形形成场景的模拟。 （Sánchez-Lavega 等人，Sci. Adv.，2026）研究人员进行了模拟，以确定这场风暴或其他一些扰动是否在十边形的形成中发挥了作用。然而，他们的场景都无法准确地再现观察到的十边形。并且，的