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土星环上的死亡之舞,4米直径锅盖天线竟拿来当防护盾

如果要问太阳系最美的星球是哪一颗,相信任何不带太阳系系域偏见的人都会毫不犹豫地说:土星!不过为了稍微弥补一下地球人那可怜的自尊心,我们不妨假定地球是第二美的星球。

土星之美,在于它绚丽壮观的土星环,虽然木星、天王星、海王星也有行星环,但土星环的美丽若是可以用钻戒来形容的话,其它三个就只能算狗尾巴草编织的草环了。

土星之美,还在于它北极巨大的六边形涡流,在看似光滑平整的土星表面,竟然镶嵌着一个直径3万多公里,足足可以装下4个地球的巨大六边形,给我们的视神经造成的冲击和震撼无疑是一种巨大伤害,在整个太阳系中可以说也是独一无二的。但涡流是如何形成的迄今仍是一个谜,所以又给人类脑洞造成了一万点的密集伤害,不过科学家们隐隐约约猜测到可能和混沌系统的瑞利-贝纳尔对流相关:如果均匀加热平底容器中的薄层液体,液体中就会形成正六边形的蜂窝状结构,中心液体向上流动,边界液体向下流动。你要不相信,可以用平底锅烧一锅水,打二十个鸡蛋进去就知道了,水面产生的泡沫会慢慢汇聚成六边形。而土星六边形涡流的厚度大约是97公里,与其直径比起来确算稀薄,产生贝纳尔涡流也就不足为奇了。科学家在实验室的流体转动桶内已经模拟出了这种多边型结构。

这还不算完,更美的是,围绕土星飞行的卡西尼号探测器上个月发现,这个六边形的涡流竟然换了容颜,从2012年时的蓝脸窦尔敦,阴黢黢变成了富贵的土豪金!卡西尼号探测器不敢相信自己的相机,强烈要求科学家们做出解释。NASA对比以前图像,经过认真分析,给出了负责任的答案:六边形涡流变成金色和土星季节变换有关。由于此前经历了长达7年的漫长“寒冬”,土星北极无法获得阳光直射,光化学反应率非常低,涡流中气溶胶数量也就非常低。现在土星正在向2017年5月的夏至时节靠近,六边形涡流逐渐被阳光直射,发生了大量的光化学反应,气溶胶浓度增加,所以变成了金黄色。这一解释是否有道理,明年五月再劳烦卡西尼号的相机拍一张照片就解决了,如果涡流变得越发金光灿灿,那就八九不离十了。不过这大概也是卡西尼的绝世之作了,因为明年九月,它就将完成自己的使命,坠毁在土星的卫星泰坦上,长眠他乡。

卡西尼号还有一个有趣的小插曲。2004年7月1日,经过长途跋涉的它终于来到土星轨道,高兴地在土星环里穿梭了两次,踏着欢快的舞步进入自己的轨道。由于土星环由大量水冰和尘埃组成,高速飞行的卡西尼号穿越的时候可谓是跳着死亡之舞,尽管它选择了宽达3万公里的G环和F环之间的缝隙,但任何细小的微粒都可能对它造成巨大威胁,为安全起见,卡西尼号特意把用来和地球通信的4米锅盖天线转到前面作为盾牌,顺利地完成了超环舞步。

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