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蜻蜓会在泰坦上发现尘魔吗-

蜻蜓会在泰坦上发现尘魔吗-

尘暴& # 8211;短命的旋风充满了灰尘颗粒–在地球上很常见,甚至在火星上也很常见,各种各样的探测器和轨道飞行器都曾多次观测到它们。现在,根据爱达荷州博伊西州立大学的研究人员的一项新研究,在太阳系的另一个世界里,尘暴可能会四处游荡。土星的大卫星,土卫六!以及美国国家航空航天局(nasa)计划中的“蜻蜓”(Dragonfly)任务;一种能垂直起降的类似无人机的飞行机器人。将能够找到他们。

美国地球物理联盟的莉莎·莱斯特最近在AGU博客上发表了一篇文章,主题是“土卫六上可能存在尘暴”。详细介绍尘暴研究的新论文发表在了2020年3月3日的《地球物理研究快报》(Geophysical research Letters)上。

摘要:

土星的卫星土卫六可能有活跃的尘暴,小的充满灰尘的烟柱,这些烟柱可能对在该卫星的大气中灰尘的运输有重要的贡献。尽管土卫六上尘埃的确切性质尚不清楚,但先前的观测证实,在那个星球上确实存在活跃的尘埃。如果尘暴在泰坦表面活动,美国宇航局(nasa)即将进行的“蜻蜓”(Dragonfly)任务可能会遇到它们,但在泰坦表面的尘暴不太可能对任务造成危险。

2034年,美国国家航空航天局(nasa)的“蜻蜓”(Dragonfly)任务在土卫六(Titan)上的到来,展示了以类似于这些实地研究的方式探索地外漩涡的前景,尽管遭遇可能主要发生在蜻蜓在地面上的时候。然而,相关的气象条件表明,如果在飞行中遇到漩涡,在蜻蜓每天的飞行中可能会发生几次。土卫六上预计的低风速意味着它们不会对任务造成什么危险。然而,蜻蜓将大部分时间花在地面上,包括在《泰坦尼克》的正午,这时漩涡最有可能是活跃的,所以相遇可能会发生在地面上,而不是地球上的每几个小时。在这种情况下,它们很可能类似于着陆的宇宙飞船在火星上的遭遇。尽管如此,蜻蜓在遭遇过程中收集到的图像和气象数据,通过展示它们如何在新的空气动力学环境中运作,可能会在风成学研究中开辟新的领域。

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多亏了卡西尼号对土星及其卫星的探测任务,土卫六已经为人所知有一段时间了,土卫六拥有广阔的沙丘(由有机碳氢化合物颗粒组成,不像地球和火星)。土卫六上的风通常相当弱,但沙丘颗粒确实会四处移动,而尘暴可能是这种情况发生的理想机制。正如BSU的行星科学家布莱恩·杰克逊在一份声明中所说:

土卫六表面的风通常很弱。除非有一场大风暴席卷而过,否则可能不会有那么大的风,所以如果尘暴存在的话,它可能是土卫六上主要的尘埃输送机制之一。

到目前为止,在土卫六上还没有出现过尘暴,但是根据2005年在土卫六上着陆的惠更斯号探测器的数据建立的气象模型表明,出现尘暴是可能的。杰克逊说:

当我们根据我们看到的风速计算出尘暴应该扬起多少灰尘时,它们似乎能够扬起的灰尘比我们预期的要多。可能有其他的机制帮助他们拉起了灰尘,或者方程是错的。

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在地球上,尘暴是很常见的(我记得当我还是个孩子的时候,甚至会被一个小尘暴短暂地抓住)。为了更深入地了解地球上的尘暴是如何形成的,杰克逊和他的同事们使用携带气象仪器的小型无人机研究了俄勒冈州东南部阿尔沃德沙漠的尘暴。这些发现可以与在火星上观测到的尘暴相比较。据杰克逊:

我们可以看到尘暴掠过火星表面,并了解它们的内部结构,但这并不能告诉我们它们扬起了多少尘埃。火星# 8217;大气中尘土飞扬,尘土在气候中扮演着重要的角色。尘暴即使不是主要的机制,也可能是释放粉尘的最重要机制之一。

火星# 8217;大气极其稀薄,但尘暴仍可达到5英里(8公里)的高度。在火星的夏天尤其如此。火星尘土飞扬到处都是灰尘。尽管大气很稀薄,这些尘埃还是可以被带到地球上的任何地方。地球甚至经历了周期性的全球沙尘暴。

那么这是如何适用于泰坦的呢?

吗?

泰坦有厚厚的大气层。它甚至比地球还厚。但它只有地球引力的七分之一。正因为如此,土卫六上的风往往比地球上甚至火星上的风要温和得多。杰克逊说:

这里的空气又大又蓬松。当你有那么多空气时,很难搅动它。所以就我们所知,土卫六表面通常不会有大风。

因为,据我们所知,泰坦没有猛烈的风暴,所以较小的尘暴可能是运输碳氢化合物颗粒和形成巨大沙丘的好方法。通过这种方式,土卫六将与火星相似,尽管这两个星球在大气密度和组成、风速和沙粒组成方面存在巨大差异。

我们还需要一段时间才能更多地了解土卫六上的尘暴,以及它们是否真的存在。“蜻蜓”要到2026年才会发射,而“泰坦”要到2034年才会抵达。卡西尼号的任务于2017年结束,是最近一次访问土星及其卫星,除了蜻蜓号之外,没有其他的任务。

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如果蜻蜓确实发现了尘暴,那么将它们与地球和火星上的尘暴进行比较将是非常有趣的。土卫六在某些方面与地球非常相似,雨水、河流、湖泊和海洋都是由液态的甲烷和乙烷而不是水组成的。再加上沙丘,你几乎可以把传回来的图像中看到的地貌误认为是地球上的地貌,如果它不是烟雾缭绕的橘红色天空的话。尘暴会给已经有些怪异的天气再添上一笔。然而令人奇怪地回忆起;alien landscape.

总结:一项新的研究表明,泰坦可能有像地球和火星一样的尘暴。

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