本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
很难相信卡西尼号任务于 2004 年 7 月抵达土星及其卫星。更难以想象的是,这个非常成功的机器探测器现在只剩下不到一年的寿命。
大约在 2017 年 9 月 15 日,这个 2000 公斤重的轨道飞行器将冲入土星的上层大气层——这是一个破坏性的结局,但会产生新的数据,同时确保我们对这个星系的访问几乎不会污染像冰冷的卫星恩克拉多斯这样的原始环境。
但在那之前,卡西尼号正在与土星进行一场壮丽的告别华尔兹。首先进行一系列 20 次跨极轨道飞行,这些轨道也会穿过土星主环外侧的空间(所谓的 F 环轨道),之后卡西尼号将转向一组 22 次轨道飞行,使其最接近点越来越靠近这颗气体巨行星——实际上是在环内。此动画分别以绿色和蓝色显示了这两个轨道族。
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图片来源:NASA/JPL-Caltech
目前,卡西尼号正处于其第二次掠环轨道(绿色轨道)之中。这种轨迹已经使任务能够捕捉到一些我们见过的最详细的土星北极图像。这些图像显示了上层大气中巨大的六边形形状——这是气体团之间以非常不同的速度循环的湍流的可能结果。
我们对这种结构的理解仍然不完整,但自 1980 年代初的旅行者号飞掠以来,这个六边形一直存在。六边形的每一边都大约有地球那么大。

卡西尼号拍摄的土星北极区域图像。图片来源:NASA、JPL-Caltech 和空间科学研究所
这些极地照片也让人想起朱诺号最近拍摄的木星两极图像。我们许多人联想到气体巨行星的巨大环状大气层,演变成了一系列看起来像气旋的小结构。
不同波段的光揭示了极地六边形特征有多么强烈。在下面的图像中(从左到右)是卡西尼号在紫色(420 纳米)、红色、近红外(728 纳米)和红外波段的数据。这些探测了大气中不同的深度和化合物。

四个波段,北极。图片来源:NASA、JPL-Caltech 和空间科学研究所
这是一个壮丽的终章的良好开端。期待在未来几个月看到更多。