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科学家借助模型了解土卫六 成功测算温度与气候

http://www.kexue.com 2012-01-06 09:49:28 腾讯科学  发表评论


复合图像显示土卫六9万公里范围内的云,云向下延伸到北纬60度

  据国外媒体报道,多年以来,科学家使用模型以帮助预测地球的天气,但现在,天文学家使用类似的模型预测更遥远星球:土星最大的卫星——土卫六的降雨。

  研究人员说,这项研究可能有助于解释土卫六上的河流、湖泊和甲烷云(clouds of methane )等特征,并能预测未来的变化。

  在地球上,水在一个周期内循环,雨从天空落下,雨水从江河和小溪流向海洋和湖泊,在阳光下蒸发成雾气,形成云,最终变成雨水落下来。发送到土卫六上的探针显示,甲烷以相同的方式在一个周期内循环。

  为了更好地了解土卫六的天气和气候,科学家创建了土卫六的甲烷循环三维大气模型,该模型以地球的大气环流模型为基础。

  这些新的计算机模型显示,在春分或秋分,日夜时间相等时,接近土卫六的赤道地区很明显发生罕见但强烈的风暴,夏季和冬季发生在两极。这种逆转往往会产生大气的不稳定性,导致风暴雕刻特征。

  此项研究的主要作者、加州理工学院的大气动力学家塔佩奥·施奈德(Tapio Schneider) 说:“它们与春季发生在美国大平原的强烈风暴有一些相似之处。”

  模型还暗示,土卫六的两极附近,由于冷却甲烷的积累形成了湖泊。这种情况首先出现在北部,并产生一个较长的雨季。土星的椭圆形轨道意味着,当土卫六的北部处于夏季时,土星恰好离太阳更远。

  此外,该模型表明,云首先形成于土卫六的中纬度和高纬度地区处于夏季时。

  施奈德说:“研究结果首次给我们一张统一的图片显示土卫六的甲烷是怎样循环的。我觉得最满意的是,许多看似不同的观察结果--云、湖泊、干河床--可以在一个稀疏的、协调一致的框架内解释。”

  即将到来的土卫六空间和地面观测,可能确认或拒绝这些模型作出的预测。施奈德说:“例如,我们预计在两年内应在土卫六的北极地区出现激烈的甲烷云。我们还预测在未来15年内北半球的湖泊水位将上升,我们估计湖泊将获得的甲烷量。”

  科学家将详细的研究报告发表在1月5日的《自然》杂志上。(嘟嘟/编译)

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