土衛(wèi)六上也有沙塵暴？發(fā)現(xiàn)碳?xì)浠衔锷城?，有利于沙塵暴的形成！

在新發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》期刊上的一項(xiàng)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(yáng)系中最像地球，奇怪而遙遠(yuǎn)的衛(wèi)星世界。如果是真的，這些干燥的旋風(fēng)，可能是土衛(wèi)六表面塵埃的主要推動(dòng)者，就像火星上的一樣?？ㄎ髂崽?hào)飛船在2004年至2017年期間巡視了土星系統(tǒng)，觀測(cè)到衛(wèi)星赤道地區(qū)的沙丘，覆蓋了多達(dá)30%的表面，并觀測(cè)到了一場(chǎng)大型沙塵暴。

愛達(dá)荷州博伊西州立大學(xué)的行星科學(xué)家、這項(xiàng)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(rèn)為來(lái)自土衛(wèi)六大氣層中的碳?xì)浠衔餁馊苣z。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(lái)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(fēng)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(fēng)通常非常弱，除非有一場(chǎng)大風(fēng)暴經(jīng)過(guò)，否則可能不會(huì)有那么大的風(fēng)，所以沙塵暴可能是泰坦上主要的塵埃輸送機(jī)制之一。土衛(wèi)六上還沒有觀測(cè)到塵暴，這項(xiàng)新研究的作者，通過(guò)將氣象模型應(yīng)用于2005年卡西尼號(hào)惠更斯探測(cè)器短暫訪問(wèn)期間，從土衛(wèi)六表面獲得的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)了可能存在沙塵暴。當(dāng)陽(yáng)光溫暖地面和近地表空氣時(shí)，沙塵暴就會(huì)在干燥、平靜的條件下形成。

神秘的塵土飛揚(yáng)

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(fēng)有一些相同的物理特性，但它們總是干燥的，不會(huì)變得像龍卷風(fēng)那樣大和具有破壞性，但是科學(xué)家們并不完全了解塵暴是如何工作的。當(dāng)根據(jù)看到的風(fēng)速，輸入沙塵暴應(yīng)該揚(yáng)起多少沙塵的數(shù)字時(shí)，他們似乎能夠吹起比預(yù)期更多的沙塵?？赡苡衅渌撤N機(jī)制幫助拉起這些沙塵，或者公式是錯(cuò)誤的。

研究人員用攜帶氣象儀器的小型無(wú)人機(jī)，在俄勒岡州東南部的阿爾沃德沙漠追趕沙塵暴，正在進(jìn)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(huì)產(chǎn)生許多沙塵暴，那時(shí)它們可以發(fā)展得很大，高達(dá)8公里(5英里)。由于火星的大氣層如此稀薄，即使是時(shí)速200英里的大風(fēng)，也只會(huì)造成輕微的震動(dòng)。這使得塵暴的揚(yáng)塵能力，對(duì)火星上塵埃的全球移動(dòng)非常重要。

可以看到塵暴掠過(guò)火星表面，看看它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么樣子，但這并不能告訴我們它們揚(yáng)起了多少塵埃?；鹦谴髿庹娴姆浅６鄩m，塵埃在氣候中扮演著重要的角色。塵暴即使不是主要的機(jī)制，也可能是揚(yáng)起塵埃的最重要機(jī)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(fēng)，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(dòng)。

它就是這種巨大、蓬松的大氣層。當(dāng)有這么多空氣時(shí)，很難讓它攪動(dòng)，所以，土衛(wèi)六表面通常不會(huì)有大風(fēng)。和地球的大氣一樣，土衛(wèi)六的大氣主要是氮?dú)?，但它也含有?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(yáng)系中除地球之外，唯一一個(gè)科學(xué)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(xué)家們認(rèn)為，在寒冷而遙遠(yuǎn)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?xì)浠衔铩?/p>

這項(xiàng)新研究的沙塵暴預(yù)測(cè)，可能要等到美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的蜻蜓任務(wù)，在2034年到來(lái)時(shí)才能得到證實(shí)。在探測(cè)土衛(wèi)六表面時(shí)，遭遇沙塵暴的沖擊，不太可能給這架大型八軸飛行器帶來(lái)麻煩。

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博科園｜研究/來(lái)自：美國(guó)地球物理聯(lián)合會(huì)

參考期刊《地球物理研究快報(bào)》

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