幾十年來,科學家終於破解了土星神秘的六邊形風暴

2020-10-11 萬象經驗

1980年11月,旅行者號飛船抵達土星,拍下了土星北極六邊形風暴的模糊身影。在2004年,卡西尼號飛船到達土星的軌道,但是直到2007年才拍到北極六邊形風暴的清晰照片。一時間,網上流傳了許多關於土星神秘六邊形風暴的猜測。有一些人認為,這是外星人製造的神秘飛船;還有一些人認為,這是外星人製造的防護盾。最理性的還是科學家,他們認為這種神秘的六邊形風暴只是一種我們還未認識到的流體力學現象。



日前,一篇發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文顯示,土星北極神秘六邊形風暴實際上是整個土星活動的結果。

風暴是一種大氣現象,在地球上也會出現。每年的夏季,是地球北半球的風暴季節。太平洋上會產生颱風,而大西洋上則會產生颶風。雖然這兩者的名字不同,但是它們的原理都是相同的。海洋中的水變暖,產生大量水蒸氣向上攀升,而後兩邊的冷空氣會向中心補充。由於地球在自轉,地轉偏向力會使氣流的運動方向發生改變,變成螺旋的形狀。並且,在北半球,風暴總是沿著逆時針旋轉的。但是,在地球上並不會出現六邊形風暴。

事實上,土星的風暴也不都是六邊形的,只有在它的北極地區才會出現這種現象。雖然在土星南極也有一個巨大的風暴,但是它看起來和地球上的颶風相似,呈螺旋形且有一個暴風眼。卡西尼號飛船的數據顯示,整個六邊形風暴非常深,預計在雲頂地下1000公裡的位置。



為了研究神秘的六邊形風暴,科學家利用卡西尼飛船收集的大氣數據,進行了一場計算機模擬。結果顯示,它們的模擬並沒有出現六邊形風暴,取而代之的是出現九角形風暴,並且移動速度比真實情況還要快。儘管如此,他們還是得到了這種風暴形成的機理。

這是土星全球大氣活動所造成的。土星上有許許多多的小風暴,這些小風暴圍繞著水平方向的急流。較小的風暴與較大的急流系統相互作用,結果有效地擠壓北極地區的大風暴。現在,這些風暴和急流要想共存,就必須找到一個共同的空間容納系統,而六邊形是其中最理想的選擇。



事實上,六邊形的好處在自然界中體現得淋漓盡致。我們知道蜜蜂的蜂房都是一個一個的六邊形組合而成的,科學家曾經對此做過研究,後來發現六邊形可以最節省材料並且獲得最大空間。除此之外,我們還可以在龜殼上、皸裂的土地和巖石等看到六邊形的存在。

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