《自然》雜志官網近日報道稱,美國國家航空航天局(NASA)“卡西尼”號土星探測器在結束使命一個多月后,仍繼續帶給人們驚喜。數據顯示,土星龐大的標志物——“土星環”在土星上層大氣中“噴洒”出微小的塵埃顆粒,形成了復雜又出乎意料的重分子化學物質。
“卡西尼”號最后五個月在土星和土星環之間往復“深潛”,其質譜儀檢測到了奇怪的化學物質。約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家馬克·佩裡說:“我們中了大獎!”他在美國猶他州舉行的天文學行星科學會議上報告了這一研究結果。
任務科學家原本預計,質譜儀會發現其中存在水分子特征。上世紀七八十年代,NASA“先驅者”號和“旅行者”號探測器發現,土星上層大氣中的帶電粒子少於預期。在此基礎上,研究人員於1984年提出,把帶電粒子從土星大氣層剝離出去的催化劑,或許是從土星環以冰形式脫離出來的水分子。“卡西尼”號最后幾個月的探測,給了科學家第一次直接驗証這一假設的機會。
但科學家團隊並沒有發現太多水的跡象,來自質譜儀的數據顯示的是一些不可思議的化學物質,包括甲烷、可能是一氧化碳和另一種更復雜的分子。其濃度在土星赤道和高海拔地區達到高峰,說明它們正在從土星環脫離出來,並匯入土星大氣層。佩裡對與會者表示,探測器進入大氣層越深,測量結果變得越不可思議,但探測到的重分子具體種類還沒確定。
佩裡的團隊經過分析發現,這些可能脫離土星環的化學物質是一種僅直徑為1納米—10納米的微小塵埃顆粒,但質量卻相對較重。這些重分子顆粒如何從土星環來到大氣?這一遺留問題還有待繼續研究,畢竟迄今為止,還沒有任何模型模擬過這一過程。(記者 房琳琳)