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2011年2月9日 星期三
太空探索卡西尼號發現 土星輻射逐年減少
科學家發現2005年~2009年間,土星輻射在逐漸減少中。但它不像普通燈泡是均勻的變化,觀測資料顯示土星南半球的輻射出的能量一直都比北半球還多,而且輻射能量隨季節而變化的程度也與1980年代早期「航海家號」太空船觀測到的不同。這項研究結果有助於科學家瞭解土星內部熱源的性質。這個研究結果來自卡西尼號(Cassini)上的混合式紅外光譜儀(CIRS)的長期觀測資料和航海家號太空船觀測資料的比較。
卡西尼號任務科學家Kevin Baines表示,土星輻射出來的能量,比其吸收到的太陽能量還多2倍;這些多餘的能量到底從何而來?這個問題讓科學家困惑多年。太陽系中的行星會向外輻射肉眼不可見的熱輻射而自身損耗能量;CIRS因此主要是觀測紅外波段的土星熱輻射。行星科學家一般傾向於認為行星是均勻的向外散發能量,但Baines等人的新研究結果顯示並非如此。
CIRS資料顯示,土星南半球輻射出的能量約比北半球高了六分之一左右,這個現象符合土星季節變化的影響。在過去5年中,土星的南半球處於夏季,北半球處於冬季,每個季節約會持續7年左右。如同地球一樣,土星之所以有季節變化是因為自轉軸相對於公轉軸有一傾斜角,使得某個半球所接受到的太陽輻射會比另一半球多而處於夏季,另一半球所接收到的能量較少而為冬季。最近一次的土星春分,也就是陽光直射赤道之時,發生於2009年8月。
由於土星大氣會保留熱能,使得土星的氣象變化異常、相當複雜。卡西尼觀測顯示土星北半球表面有效溫度從2005年~2008年間逐漸下降,在2009年才逐漸回暖;南半球的溫度則從2005年~2009年間都在下降。而土星整體的輻射則都在緩慢下降中,顯示它輻射出來的能量愈來愈少。
然而科學家檢視航海家號太空船在一個土星年(約30年)之前的狀況,發現1980-1981年間,並未見到南北半球有這樣的輻射差異。為何航海家號和卡西尼號的觀測結果有這樣的差別?其中一種解釋是土星內部深層有擾動,使得阻斷及散射紅外光的方式不同。
有科學家認為,土星輻射能量的變化可能是雲層覆蓋量不同所引起。但要通盤瞭解這個想法是否正確,必須從另一方面來思考,土星從陽光中所吸收的能量。這正是這些科學家下一步要進行的工作。(文/引用自臺北天文館之網路天文館網站)
文章來源: NOWnews
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