意想不到的土卫六大气涡旋行为

一项新的研究中,由布里斯托尔大学的地球科学家,表明最近报道在泰坦上意想不到的行为,土星最大的卫星,是由于其独特的大气化学。

泰坦的极地大气最近经历了意想不到的和重要的冷却,与所有模型的预测和不同于其他类地行星的行为在我们的太阳系。

土卫六是土星最大的卫星,比水星,是太阳系中唯一的月亮有一个实质性的气氛。

通常,高海拔极地大气行星冬季半球的温暖,因为下沉的空气被压缩和加热——类似于发生在自行车打气筒。

莫明其妙地,土卫六大气极地漩涡似乎极冷。

之前的土星的大气中死亡9月15日,卡西尼宇宙飞船获得一长串的观察泰坦的极地大气覆盖近一半的泰坦长29.5地球年的年使用复合红外光谱仪(cir)工具。

卡西尼号/圆形的观察显示,尽管除外极地热点并开始发展在2009年冬天的开始,这2012年很快发展成一个冷点,气温低至120 K被观察到,直到2015年底。

只有在最近的2016年和2017年的观察返回预期的热点。

作者尼克博士Teanby从布里斯托大学地球科学学院的,说:“地球、金星和火星,冷却机制是主要的大气微量气体二氧化碳发出的红外辐射,因为有限公司₂在大气中存在时间长这是混合大气水平和不受大气环流的影响。

“然而,土卫六,异国情调的光化学反应在大气中产生碳氢化合物如乙烷和乙炔,和腈类包括氰化氢和cyanoacetylene,提供大量的冷却。”

这些气体在大气中产生高,所以有一个陡峭的垂直梯度,这意味着它们的丰度可以大幅修改甚至适度垂直大气发行量。

因此,冬季极沉降导致大规模充实这些辐射活性气体的南部冬季杆。

研究人员使用的温度和气体丰度测量与卡西尼,再加上一个数值辐射加热和冷却率的平衡模型,表明微量气体浓缩是足以造成严重的冷却和极其寒冷的大气温度。

这解释了奇怪的早期观察氰化氢冰云,观察在钢管在2014年卡西尼的照相机。

Teanby博士补充说:“这影响到目前为止太阳系中唯一的也仅是一种可能,因为泰坦的奇异的大气化学。

“类似的效应也可以发生在许多外星大气影响云的形成和大气动力学。”

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参考
尼古拉斯·a . Teanby Bruno Bezard Sandrine Vinatier,旋律叶,康纳·a·尼克松,帕特里克·g·j·欧文Remco j . de Kok西蒙•b . Calcutt f·迈克尔Flasar。泰坦的冬天极涡的形成和演化。自然通讯,2017;8 (1)DOI: 10.1038 / s41467 - 017 - 01839 - z。