NASA 的卡西尼号轨道器 捕捉到了土星最大卫星泰坦的北极,看起来就像下了一点雨后湿漉漉的人行道。这场降雨,科学家们认为这是该卫星季节变化的标志,使得泰坦北半球的夏季比科学家预测的要早到来。这是该卫星上首次观测到夏季降雨。但奇怪的是,这场雨竟然没有伴随任何云层。
泰坦的夏季降雨
卡西尼号探测器早已不复存在,但它在其漫长旅途中收集的数据仍在不断揭示关于土星及其卫星的惊人事实。如今,来自莫斯科爱达荷大学的研究人员利用卡西尼号的观测数据,精确地指出了泰坦北极的降雨现象。研究团队注意到一种被描述为“湿人行道效应”的现象,即在泰坦北极观测到一种表明存在降雨的光线反射。
但是,该团队尚未找到降雨缺少云层的解释。“整个泰坦研究界一直期待着看到泰坦北极出现云层和降雨,以标志着北半球夏季的开始,”该研究的主要作者、来自爱达荷大学的 Rajani Dhingra 告诉新闻网站 BGR。“但尽管气候模型预测如此,我们甚至没有看到任何云层。人们称之为‘失踪云朵的奇异案例’。”

这张图像显示了“湿人行道效应”,即反射的光信号表明泰坦上存在降雨。(图片来源:NASA/JPL/亚利桑那大学/爱达荷大学)
NASA/JPL/亚利桑那大学/爱达荷大学
这张图像显示了“湿人行道效应”,即反射的光信号表明泰坦上存在降雨。(图片来源:NASA/JPL/亚利桑那大学/爱达荷大学)
奇异的降雨
泰坦与我们的家园地球有很多相似之处。和地球一样,泰坦也有季节和雨水。但在这个岩石状的土星卫星上,它们看起来有些不同。我们地球上有水循环,泰坦也有同样的循环,只是它用甲烷代替了水。但是,尽管科学家们还不确定确切原因,泰坦的降雨量比地球少得多。事实上,在卡西尼号长达 13 年的观测土星及其卫星的任务期间,它只在泰坦上探测到过几次降雨。此外,由于泰坦的引力大约是地球引力的七分之一,雨滴下落的速度更慢。约翰霍普金斯应用物理实验室的行星科学家 Elizabeth Turtle 在一封电子邮件中解释说,泰坦上的甲烷雨的下落方式就像地球上的雪花一样。
然而,在我们地球上,雨水总是伴随着云层。即使在泰坦上,当在南极附近观测到降雨时,也存在云层。所以,“这是一个特别有趣的谜团,”Turtle 说,并补充说,虽然“观测到了一些类似云的特征,但它们只在某些波长下被检测到,而在之前观测到的所有波长下都没有。”她说,“这是我们仍在努力理解的事情。”所以,至少目前看来,这场降雨伴随云层的缺失仍然是一个谜。
除了奇怪地缺少云层外,这项新研究的研究人员还发现,泰坦北极附近的夏季天气开始得比他们预期的要晚。但这并不一定意味着夏季“迟到了”。
“我们还没有足够长的泰坦天气记录来知道什么才是典型的,什么不是,”Turtle 说。泰坦上的季节可以持续数个地球年。而且,总的来说,正如研究人员迄今为止所观察到的,天气变化通常比预测的要慢。所以,也许泰坦的季节变化只是比科学家们之前认为的要慢一些。
这项研究发表在美国地球物理联合会的期刊Geophysical Research Letters上。














