北京
哈勃望远镜近期拍摄的图像揭示了土星南极周围一个十边形的波状结构。
1980年，当NASA的旅行者号飞船飞掠土星时，它发现了科学家前所未见的东西：一个巨大的六边形风暴环绕着土星北极旋转。这个奇特的六边形已持续存在数十年，成为土星最神秘的特征之一。但如今，天文学家可能发现了更令人惊讶的现象——在土星的另一极，一个类似的图案正在形成。
哈勃太空望远镜拍摄的图像揭示了一个正在增长的十边形波状结构，环绕在土星南极周围。这个十边形风暴似乎是在2023年至2025年间形成的，且至今可能仍在演化之中，这与它那已保持稳定超过40年的对应物截然不同。这项新发现发表在周三出版的《科学进展》杂志上的一篇论文中。
风暴正在酝酿
土星的六边形风暴是这颗气态巨行星最引人入胜的特征之一。科学家最早在1988年分析旅行者号飞掠土星的数据时观测到了这个六边形涡旋。由于飞船的飞行轨迹所限，他们未能拍摄到完整的六边形——其宽度是地球的两倍。
直到多年后卡西尼号飞船抵达土星，科学家才得以完整观测到这个巨大风暴的全貌。该风暴直径约为2万至2.5万英里（3万至3.2万公里），急流延伸至云层顶部以上约180至200英里（300公里）处。
鉴于其长期的稳定性，科学家原本预期能在土星南半球的两条副极地急流之一中找到类似的波状结构。然而，尽管搜寻了数十年，他们在土星南极或其他任何地方都未探测到其他波状结构。
由于土星自转轴倾斜，从2012年开始，土星的南极便无法从地球上观测到。直到2023年，科学家才重新得以看到土星的南半球。同年10月，哈勃图像首次揭示了土星南极的一个十边形多边形结构。随着南半球进入视野的范围增大，这个十边形在2024年8月变得更加清晰可见。
一年后，哈勃图像显示十边形的十个角已完全发育成型。根据这项研究，十边形中有三条边非常显著，四条边较不显著，而其余三条边则较为模糊。
孪生风暴
观测结果表明，这个十边形风暴是近期形成的，且仍在增长之中。与北半球的对应物不同，十边形各顶点的经度在大约32天的周期内来回移动。这种运动表明，这个奇特的十边形结构可能根本不是一个刚性结构，而是一种蜿蜒的大气波，被强大急流的弯曲路径所固定。
“十边形运动的这些特性表明存在一种复杂的动力学行为，这在六边形中从未被观测到，因此成为一个值得未来关注的研究课题，”作者在论文中写道。
为了更好地理解十边形的形成机制，研究人员使用浅水模型模拟来重现其行为。他们的结果表明，该形状可能源自急流峰值处反复出现的扰动——或者可能是由其北侧一个大型逆时针旋转的涡旋所驱动。
如果情况确实如此，那么十边形可能是一种瞬态的、正在演化的现象，而六边形则是一种强健的波状结构，尽管周围风暴活动频繁，仍保持稳定达数十年之久。这项新发现为理解不同星球上风暴的形成和演化方式提供了新的视角，也为一个在土星上持续了40年之久的谜团增添了更多引人入胜的色彩。
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