令人惊叹的哈勃影像捕捉到土星巨大而动荡的大气中不断变化的季节

美国国家航空航天局（NASA）的哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）向天文学家们介绍了土星广阔而动荡的大气层随着北半球夏季过渡期的下降而变化的情况，如以下2018年，2019年和2020年从左至右拍摄的一系列图像所示。

“土星色带的这些逐年微小的变化令人着迷，”位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家艾米·西蒙说。“随着土星在北半球走向衰落，我们看到极地和赤道地区正在发生变化，但是我们也看到大气在更短的时间尺度上发生变化。”西蒙（Simon）是有关这些观测的论文的主要作者，该论文发表于2021年3月11日，发表在《行星科学杂志》上。

“我们发现逐年的颜色，可能是云层高度和风在逐年变化，这并不奇怪，变化并不大，因为我们只关注土星年的一小部分，”西蒙补充说。“我们预计季节性时间表会发生重大变化，因此这表明了下一个季节的进展。”

哈勃太空望远镜在2018、2019和2020年拍摄的土星照片，是地球北半球夏季过渡到秋季的结果。

哈勃（Hubble）的数据显示，从2018年到2020年，赤道的亮度提高了5％至10％，并且风向略有变化。在2018年，赤道附近测得的风速约为每小时1000英里（约每小时1600公里），高于NASA卡西尼号航天器在2004-2009年测得的风速，当时约为每小时800英里（每小时约1300公里） 。在2019年和2020年，它们的速度又回到了卡西尼号。土星的风也随海拔高度而变化，因此测得的速度变化可能意味着2018年的云层比卡西尼号任务期间测得的云层深约37英里（约60公里）。需要进一步观察以判断发生了什么。

土星是离我们太阳第六颗行星，距太阳约8.86亿英里（14亿公里）。绕太阳公转需要大约29个地球年，使土星上的每个季节都超过七个地球年。地球相对于太阳是倾斜的，随着我们的行星在其轨道上运动，这会改变每个半球接收到的阳光量。太阳能的这种变化是驱动我们季节性变化的原因。土星也倾斜，因此随着遥远世界的季节变化，阳光的变化可能会引起一些观测到的大气变化。

与木星一样，土星是太阳系最大的行星，是一个“气体巨人”，主要由氢和氦组成，尽管内部可能有一个岩石核。巨大的风暴，有时几乎与地球一样大，偶尔会从大气层深处爆发。由于在其他恒星周围发现的许多行星也是巨大的气体，因此天文学家渴望了解更多有关巨大气体的工作原理的信息。

土星是太阳系中的第二大行星，比地球宽9倍，有50多个卫星和一个壮观的由水冰组成的环系统。这些卫星中的两个，土卫六和土卫二，似乎在其结冰的地壳下有海洋，可能维持生命。土星最大的卫星土卫六是我们太阳系中唯一拥有厚厚大气层的卫星，其中的云层将液态甲烷和其他碳氢化合物淋到了地表，形成了河流，湖泊和海洋。人们认为这种化学物质的混合与数十亿年前生命刚出现时的地球上的化学物质相似。美国国家航空航天局（NASA）的蜻蜓任务将飞越土卫六（Titan）表面，在各个地方降落以寻找生命的基本组成部分。

参考：艾米·西蒙（Amy A. Simon），里卡多·休索（Ricardo Hueso），阿古斯丁·桑切斯·拉维加（AgustínSánchez-Lavega）和迈克尔·黄（Michael H. Wong）合着的《哈勃欧泊计划从土星北半球的盛夏大气变化》，《行星科学杂志》，2021年3月11日。
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土星观测结果是哈勃太空行星传统（OPAL）计划的一部分。OPAL首席研究员西蒙说：“ OPAL计划允许我们每年与哈勃望远镜一起观测每个外行星，从而实现新发现并观察每个行星随时间的变化。”

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局（ESA）之间国际合作的项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）进行哈勃科学行动。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。