土卫六大气有机物分布离奇高空处偏离两极_[新闻new]

发布时间：2021-09-14 10:01:52 阅读：次来源：补偿器厂家

土卫六大气有机物分布离奇高空处偏离两极这是显示土卫六高层大气中异氰化氢(HNC)分布的ALMA图像。可以看出在这颗卫星的南北两极附近出现了这种有机分子的富集区域，但并未完全位于极区上空，而是有所偏离。这一现象让科学家们出乎意料，或将帮助加深我们对土卫六复杂大气作用过程的理解。

这是显示土卫六高层大气中丙炔腈(HC3N)分布的ALMA图像。同样可以看出在这颗卫星的南北两极附近出现了这种有机分子的富集区域，但并未完全位于极区上空，而是有所偏离。

这是土卫六大气中层与高层中的丙炔腈(HC3N)分布图像。仍然可以看到这种富集区相对极区的偏离。

北京时间28日消息，据物理学家组织网站报道，近期在对土卫六的大气层开展研究的时候，科学家们发现土卫六大气中的有机物分布出现了意想不到的情况。这一情况违背此前科学家们的传统认识，引起广泛关注。

美国宇航局戈达德空间飞行中心的天体化学家马丁科迪纳(Martin Cordiner)是这项研究论文的第一作者，有关论文已经在《天体物理学报》上刊发。他表示：这是一项出人意料的发现，可能具有重大意义。这些存在于东西方向上的成分异常此前是从未在土卫六的大气中被观察到过的。如何对这一现象进行解释是一项挑战。

这一发现是利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)进行的仅仅持续3分钟的短暂观测做出的。但这一短暂观测得到的数据或许将帮助天文学家们更好的理解那些塑造了土卫六上复杂化学环境的机制过程。

土卫六的大气层一直以来都是天文学家们兴趣的重点，因为它就像是一个化学工程，利用来自太阳和土星磁场的能量，产生各种类型的有机化合物。对这一复杂化学环境的研究将为窥视地球早期大气提供重要参考。科学家们认为早期地球大气与土卫六的大气之间存在诸多相似性。

研究人员利用ALMA设备的高度灵敏性和分辨率追踪异氰化氢(HNC)以及丙炔腈(HC3N)的分布，此前的观测发现这些物质一般都集中分布在土卫六的南北极上空区域。这一观测结果也得到了美国宇航局卡西尼探测器的确认，该探测器在土卫六的探测结果表明，每当某一半球处于冬季时，这一半球的极区上空便会出现高浓度的这类有机物质。

而当科学家们对土卫六大气中不同高度上的气体浓度水平进行对比时，他们发现了意料之外的情况。在高的高度上，有机物分子的分布出现了偏离两极的情况。这种对极区的偏离是出乎意料之外的，因为土卫六大气中层高速的东西向风应该会迅速中和掉这些物质。

研究人员目前还无法对这一异常现象进行解释。

康纳尼克森(Conor Nixon)是戈达德空间飞行中心的一名行星科学家，也是这篇研究论文的合著者。他表示：这看起来有些不可思议，化学反应机制不太可能可以达到这么高的速率，在如此短的时间内形成此次观察到的那种分子团块。我们此前预期，在土卫六大气运动的作用下，这类分析团块应当会被很快中和并稀释到全球。

目前，科学家们正视图从热力学或其他与土星磁场作用有关的机制方面入手，尝试解释这一现象。土星磁场延伸范围巨大，将整个土卫六都包括在内。科迪纳表示：或者，我认为我们也不能排除在土卫六上就是存在一些特殊形式的大气循环模式。

此次观测标志着ALMA开展针对太阳系内主要天体的大气研究。还需要更进一步的观测数据，来帮助我们加深对土卫六大气过程以及其他机制，以及整个太阳系其他天体上类似机制的理解。

从很多方面来说，土卫六都是太阳系中与地球接近的星球，它拥有浓密的大气和大量的湖泊甚至海洋，河流。但这里流淌的不是水，在土卫六极低的温度环境下，其中的液体都是一些有机物，比如甲烷和乙烷。

任职于美国国家射电天文台的天文学家安东尼雷米金(Anthony Remijan)也是这篇研究论文的合作者，他表示：这些ALMA观测数据让我们得以了解有机分子构成生命的基本材料，在一个类似行星的环境中是如何产生及演化的。我很期待ALMA未来能在对太阳系内感兴趣天体的观测中做出更大的发现。