【正見新聞網2011年05月23日】
左側一張圖是一位澳大利亞天文愛好者拍攝的土星可見光圖像，右側兩張圖是歐洲南方天文台的甚大望遠鏡拍攝的熱紅外波段土星圖像。
據美國宇航局網5月22日站報導，正在土星軌道運行的美國宇航局卡西尼號探測器和歐洲南方天文台的地基大型望遠鏡正在追蹤土星北半球出現的一個特大型風暴的發展動向。這個風暴規模罕見，席捲土星全球。
卡西尼號探測器搭載的無線電和等離子波科學設備首先探測到土星大氣深處存在一個巨大的湍流，隨後在2010年12月份，地面上的業餘愛好者們相繼觀測到土星大氣表面出現一個巨大的風暴。隨著其強度增加，這個風暴逐漸發展成為一個力量驚人的雷暴雲團。這個風暴在土星動盪的大氣中形成了一個直徑超過3000英裡(約合5000公裡)的暗色漩渦，規模幾乎和木星上的大紅斑相當。
這種劇烈的動盪擾動了土星原本相對平靜的平流層，形成一塊相對溫暖的區域，在紅外波段看起來非常明亮，就像是一座星際燈塔。有關這項研究的詳細論文將發表在本周出版的《科學》雜誌。
雷·弗萊徹(Leigh Fletcher)來自英國牛津大學，他是這項研究的第一作者，同時也是卡西尼項目組的成員。他說：“地球上的任何風暴都不能和這個風暴系統相提並論。這樣大規模的風暴是罕見的。在土星上，這樣規模的風暴自從1876年有記錄以來只觀測到6次，最近的一次還是在1990年。”
這是由卡西尼號探測器拍攝的假彩色紅外波段圖像，可以看到大量氨冰晶顆粒上涌至大氣高層。
這也是首次當風暴發生時在土星軌道上恰好有一艘人類的探測器，這也使它成為首個被在軌的宇宙飛船近距離仔細考察的土星風暴。除此之外它還是首個被從熱紅外波段進行研究的土星風暴，在這一波段土星的熱輻射特徵能讓科研人員了解其大氣溫度分布，風速以及化學組成情況。
位於智利帕拉那山的歐洲南方天文台甚大望遠鏡(VLT)和卡西尼探測器的合成紅外光譜儀(CIRS)小組通力合作，獲取土星大氣表面的溫度數據。
格林·奧頓(Glenn Orton)是美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的科學家，也是這一論文的合著者。他說：“我們的這次觀測顯示此次風暴事件對土星大氣層產生了嚴重的影響，發生了能量和物質的遠距離輸送，並導致大氣環流模式的改變。這進一步引起了高空噴流和巨大漩渦結構的出現，也打亂了土星正常的季節轉變。”
根據測量數據，研究人員們認為這次的風暴是土星有觀測以來出現的最強烈的一次，這讓他們很吃驚。這個風暴的起因僅僅是一次發生在土星深層大氣的常規擾動，但是後來卻穿破上覆的大氣和雲層，進入平流層並發展成了一次規模空前的劇烈風暴。
布裡吉特·亨茨曼(Brigette Hesman)是美國馬裡蘭大學的科學家，也是卡西尼合成紅外光譜儀(CIRS)小組成員。他說：“在地球上，民航班機一般會選擇在平流層中飛行以避免受到天氣影響。但如果你是在土星上空飛行，那麼這個風暴就實在升的太高了，飛機沒辦法避開它。”
這場風暴之劇烈，還有其他數據可以說明問題。比如，由於它從土星大氣層下方各個層面捲起來的物質，土星上層大氣的化學成分出現了變化。卡西尼合成紅外光譜儀的觀測數據中可以發現乙炔和磷化氫含量的明顯改變。這兩種化學物質經常被用作土星大氣運動的示蹤劑。在另一項獨立的研究中，噴氣推進實驗室(JPL)的凱文·巴恩斯(Kevin Baines)領導下的卡西尼可見光與紅外成像分光設備(VIMS)小組獲取的數據分析確認了這次風暴正在捲起大量的深層物質，其中包括將數倍於任何以往風暴情況的氨捲起，送至高層大氣。
卡西尼探測器是一個美國宇航局和歐洲空間局之間，以及義大利航天局的合作項目，於1997年10月發射升空，於2004年7月成功進入土星軌道開展考察工作。整個項目由美國宇航局噴氣推進實驗室負責管理。