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土衛(wèi)六上也有沙塵暴?發(fā)現(xiàn)碳氫化合物沙丘,有利于沙塵暴的形成!

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在新發(fā)表在《地球物理研究快報》期刊上的一項新研究中,土星大衛(wèi)星土衛(wèi)六(泰坦)上的氣象條件,似乎有利于塵暴的形成。土衛(wèi)六是太陽系中最像地球,奇怪而遙遠的衛(wèi)星世界。如果是真的,這些干燥的旋風,可能是土衛(wèi)六表面塵埃的主要推動者,就像火星上的一樣??ㄎ髂崽栵w船在2004年至2017年期間巡視了土星系統(tǒng),觀測到衛(wèi)星赤道地區(qū)的沙丘,覆蓋了多達30%的表面,并觀測到了一場大型沙塵暴。

愛達荷州博伊西州立大學的行星科學家、這項新研究的主要作者布萊恩·杰克遜(Brian Jackson)表示:土衛(wèi)六沙丘上的塵埃,被認為來自土衛(wèi)六大氣層中的碳氫化合物氣溶膠。與在地球或火星上發(fā)現(xiàn)更熟悉的砂礫不同,它很可能有一種可塑性的質(zhì)地。罕見的大沙塵暴看起來令人印象深刻,但沙塵暴將更多的總灰塵送入大氣,即使是在風比火星或土衛(wèi)六更有影響力的地球上也是如此。

土衛(wèi)六表面的風通常非常弱,除非有一場大風暴經(jīng)過,否則可能不會有那么大的風,所以沙塵暴可能是泰坦上主要的塵埃輸送機制之一。土衛(wèi)六上還沒有觀測到塵暴,這項新研究的作者,通過將氣象模型應用于2005年卡西尼號惠更斯探測器短暫訪問期間,從土衛(wèi)六表面獲得的數(shù)據(jù),預測了可能存在沙塵暴。當陽光溫暖地面和近地表空氣時,沙塵暴就會在干燥、平靜的條件下形成。

神秘的塵土飛揚

上升的暖空氣產(chǎn)生了可見的漩渦,沙子和塵埃被卷在漩渦中。沙塵暴與龍卷風有一些相同的物理特性,但它們總是干燥的,不會變得像龍卷風那樣大和具有破壞性,但是科學家們并不完全了解塵暴是如何工作的。當根據(jù)看到的風速,輸入沙塵暴應該揚起多少沙塵的數(shù)字時,他們似乎能夠吹起比預期更多的沙塵??赡苡衅渌撤N機制幫助拉起這些沙塵,或者公式是錯誤的。

研究人員用攜帶氣象儀器的小型無人機,在俄勒岡州東南部的阿爾沃德沙漠追趕沙塵暴,正在進行深入觀察的努力。在火星的夏天,火星這顆紅色星球上異常干燥的條件,會產(chǎn)生許多沙塵暴,那時它們可以發(fā)展得很大,高達8公里(5英里)。由于火星的大氣層如此稀薄,即使是時速200英里的大風,也只會造成輕微的震動。這使得塵暴的揚塵能力,對火星上塵埃的全球移動非常重要。

可以看到塵暴掠過火星表面,看看它們的內(nèi)部結構是什么樣子,但這并不能告訴我們它們揚起了多少塵埃。火星大氣真的非常多塵,塵埃在氣候中扮演著重要的角色。塵暴即使不是主要的機制,也可能是揚起塵埃的最重要機制之一。如果土衛(wèi)六上存在塵暴,塵暴可能也同樣重要,盡管土衛(wèi)六表面的風,通常是溫和的,原因恰恰相反:土衛(wèi)六的大氣密度是地球的1.5倍,但土衛(wèi)六引力只有地球的七分之一,這使得泰坦的大氣層很難移動。

它就是這種巨大、蓬松的大氣層。當有這么多空氣時,很難讓它攪動,所以,土衛(wèi)六表面通常不會有大風。和地球的大氣一樣,土衛(wèi)六的大氣主要是氮氣,但它也含有數(shù)量可觀的乙烷和甲烷,這是天然氣的主要成分。土衛(wèi)六是太陽系中除地球之外,唯一一個科學家觀察到流淌河流和液態(tài)表面湖泊證據(jù)的天體,但科學家們認為,在寒冷而遙遠的土衛(wèi)六上,這些與地球相似的特征不是水,而是液態(tài)碳氫化合物。

這項新研究的沙塵暴預測,可能要等到美國國家航空航天局(NASA)的蜻蜓任務,在2034年到來時才能得到證實。在探測土衛(wèi)六表面時,遭遇沙塵暴的沖擊,不太可能給這架大型八軸飛行器帶來麻煩。

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博科園|研究/來自:美國地球物理聯(lián)合會

參考期刊《地球物理研究快報》

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