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土星大气存在神秘重分子

时间:2017-10-31 10:03:41  来源: 放大 缩小 默认

  《自然》杂志官网近日报道称,美国国家航空航天局(NASA)“卡西尼”号土星探测器在结束使命一个多月后,仍继续带给人们惊喜。数据显示,土星庞大的标志物——“土星环”在土星上层大气中“喷洒”出微小的尘埃颗粒,形成了复杂又出乎意料的重分子化学物质。

  “卡西尼”号最后五个月在土星和土星环之间往复“深潜”,其质谱仪检测到了奇怪的化学物质。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家马克·佩里说:“我们中了大奖!”他在美国犹他州举行的天文学行星科学会议上报告了这一研究结果。

  任务科学家原本预计,质谱仪会发现其中存在水分子特征。上世纪七八十年代,NASA“先驱者”号和“旅行者”号探测器发现,土星上层大气中的带电粒子少于预期。在此基础上,研究人员于1984年提出,把带电粒子从土星大气层剥离出去的催化剂,或许是从土星环以冰形式脱离出来的水分子。“卡西尼”号最后几个月的探测,给了科学家第一次直接验证这一假设的机会。

  但科学家团队并没有发现太多水的迹象,来自质谱仪的数据显示的是一些不可思议的化学物质,包括甲烷、可能是一氧化碳和另一种更复杂的分子。其浓度在土星赤道和高海拔地区达到高峰,说明它们正在从土星环脱离出来,并汇入土星大气层。佩里对与会者表示,探测器进入大气层越深,测量结果变得越不可思议,但探测到的重分子具体种类还没确定。

  佩里的团队经过分析发现,这些可能脱离土星环的化学物质是一种仅直径为1纳米—10纳米的微小尘埃颗粒,但质量却相对较重。这些重分子颗粒如何从土星环来到大气?这一遗留问题还有待继续研究,毕竟迄今为止,还没有任何模型模拟过这一过程。(记者房琳琳)

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