土星大氣存在神秘重分子

《自然》雜志官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道稱，美國國家航空航天局(NASA)“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器在結(jié)束使命一個(gè)多月后，仍繼續(xù)帶給人們驚喜。數(shù)據(jù)顯示，土星龐大的標(biāo)志物——“土星環(huán)”在土星上層大氣中“噴灑”出微小的塵埃顆粒，形成了復(fù)雜又出乎意料的重分子化學(xué)物質(zhì)。

“卡西尼”號(hào)最后五個(gè)月在土星和土星環(huán)之間往復(fù)“深潛”，其質(zhì)譜儀檢測(cè)到了奇怪的化學(xué)物質(zhì)。約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的行星科學(xué)家馬克·佩里說：“我們中了大獎(jiǎng)!”他在美國猶他州舉行的天文學(xué)行星科學(xué)會(huì)議上報(bào)告了這一研究結(jié)果。

任務(wù)科學(xué)家原本預(yù)計(jì)，質(zhì)譜儀會(huì)發(fā)現(xiàn)其中存在水分子特征。上世紀(jì)七八十年代，NASA“先驅(qū)者”號(hào)和“旅行者”號(hào)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)，土星上層大氣中的帶電粒子少于預(yù)期。在此基礎(chǔ)上，研究人員于1984年提出，把帶電粒子從土星大氣層剝離出去的催化劑，或許是從土星環(huán)以冰形式脫離出來的水分子。“卡西尼”號(hào)最后幾個(gè)月的探測(cè)，給了科學(xué)家第一次直接驗(yàn)證這一假設(shè)的機(jī)會(huì)。

但科學(xué)家團(tuán)隊(duì)并沒有發(fā)現(xiàn)太多水的跡象，來自質(zhì)譜儀的數(shù)據(jù)顯示的是一些不可思議的化學(xué)物質(zhì)，包括甲烷、可能是一氧化碳和另一種更復(fù)雜的分子。其濃度在土星赤道和高海拔地區(qū)達(dá)到高峰，說明它們正在從土星環(huán)脫離出來，并匯入土星大氣層。佩里對(duì)與會(huì)者表示，探測(cè)器進(jìn)入大氣層越深，測(cè)量結(jié)果變得越不可思議，但探測(cè)到的重分子具體種類還沒確定。

佩里的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，這些可能脫離土星環(huán)的化學(xué)物質(zhì)是一種僅直徑為1納米—10納米的微小塵埃顆粒，但質(zhì)量卻相對(duì)較重。這些重分子顆粒如何從土星環(huán)來到大氣?這一遺留問題還有待繼續(xù)研究，畢竟迄今為止，還沒有任何模型模擬過這一過程。(記者房琳琳)