AI摘要：参考消息网4月3日报道 据美国《新闻周刊》网站3月30日报道，得益于迄今所造的最强大空间望远镜的观测，一个数十年来关于土星自转速度明显变化的谜团终于解开了。这个谜团可追溯到2004年，当时，美国国家航空航天局的“卡西尼”号飞船表明，这颗行星的自转速度在逐渐改变——而这原本是不可能的，因为行星根本不可能加速或减慢其自转速度。2021年，诺森比亚大学的天文学家汤姆·斯托拉德教授及其同事发现，土星自转观测数据的变化是由这颗行星上层大气中的气流导致的：这些气流生成的电流产生了误导性的极光信号。

参考消息网4月3日报道 据美国《新闻周刊》网站3月30日报道，得益于迄今所造的最强大空间望远镜的观测，一个数十年来关于土星自转速度明显变化的谜团终于解开了。

英国诺森比亚大学的科学家发现了土星自转速度似乎会因测量方式而异的原因：与这颗行星的实际自转无关，与其极光有关。

这项研究首次揭示了土星极光区域中的热和带电粒子的复杂模式，表明整个系统由土星北极光驱动的自维持反馈回路驱动。

这个谜团可追溯到2004年，当时，美国国家航空航天局的“卡西尼”号飞船表明，这颗行星的自转速度在逐渐改变——而这原本是不可能的，因为行星根本不可能加速或减慢其自转速度。

2021年，诺森比亚大学的天文学家汤姆·斯托拉德教授及其同事发现，土星自转观测数据的变化是由这颗行星上层大气中的气流导致的：这些气流生成的电流产生了误导性的极光信号。

然而，这一发现留下了核心未解问题：究竟是什么引发了这些大气气流？斯托拉德教授及其在英国和美国各地的同事的新研究现在为解答这个问题提供了首个直接证据。

利用詹姆斯·韦布空间望远镜，研究团队连续观察了土星北部的极光（相当于地球的北极光）区域整整一个土星日。

然后，他们分析三氢阳离子发出的红外光，绘制了第一张关于土星极光区域温度和粒子密度的高分辨率地图。三氢阳离子形成于土星的上层大气中，充当“天然温度计”。

詹姆斯·韦布空间望远镜提供的新数据比以前的测量结果精确10倍，揭示了极光区域升温和冷却的精细模式。

该研究团队的发现与长期以来的预测相符——但只有在热量恰好集中在极光进入大气层的区域时。这引出了一个至关重要的发现：土星的极光直接加热了某些特定区域的大气层。热量催生气流，气流又产生电流。这些电流驱动极光本身，形成一个持续的反馈回路。

斯托拉德发布声明说：“我们看到的本质上是一个‘行星热泵’。土星极光加热大气层，大气层驱动气流，气流产生的电流驱动极光，如此循环往复。这个系统能自我维持。”

他说：“数十年来，我们知道土星的自转速度似乎发生了一些异常变化，但我们无法解释。然后，我们证明这是由大气层中的气流驱动的，但我们仍然不知道为什么这些气流会存在。这些新的、由詹姆斯·韦布空间望远镜提供的观测结果最终为我们提供了所需的证据，从而解开了这个谜团。”

这项研究还指出了土星大气层与其磁层（受这颗行星的磁场影响的广阔空间）之间更深层次的联系，这可以解释为什么这种影响长期保持稳定。

斯托拉德教授补充说：“这一结果更广泛地改变了我们对行星大气层的看法。”

他说：“如果一颗行星的大气条件可以将电流送至周围的空间环境，那么，探索其他行星平流层中正在发生的事情或许能揭示我们甚至还无法想象的相互作用。”（编译/裘芳）

美国宇航局提供的“卡西尼”号探测器拍摄的展示整个土星及土星环全貌的图片。（新华社资料图片）