土星上存在季节性能量失衡

为研究行星气候与进化提供新线索

2024年06月21日来源：科技日报北京6月20日电 （记者刘霞）

科技日报来自美国、法国和西班牙的科学家利用“卡西尼”号探测器提供的数据，发现土星上存在巨大的季节性能量失衡。这是科学家首次在一个气态巨行星上观察到此类季节性全球能量失衡。这一发现为研究行星气候与进化提供了新线索，并对现有太阳系气态巨行星的气候模型提出了挑战。相关论文发表于18日出版的《自然·通讯》杂志。

研究团队指出，每颗行星都从太阳辐射那里获得能量，并发出热辐射而损失能量。但最新研究显示，土星等气态巨行星还存在另一种能量输入，即影响其热结构和气候的深层内部热能。土星上的能量失衡源于土星轨道离心率的显著变化：从土星轨道上离太阳最远的远日点到轨道上离太阳最近的近日点，轨道离心率改变了近20%，导致吸收的太阳能量出现巨大的季节性差异。与土星不同，地球的轨道离心率很小，不会出现显著的季节性能量失衡。

“卡西尼”号探测器提供的数据还表明，土星上巨大的能量失衡对土星大风暴的发展起着关键作用。大风暴是土星大气系统中的主要天气现象。这些数据也有望帮助科学家更好地了解地球上的天气。

研究人员指出，目前关于气态巨行星的大气、气候和进化的模型和理论都认为，整个星球的能源是平衡的。发现土星上存在这种季节性能源失衡，意味着人们需要重新评估这些模型和理论。此外，天王星上也可能存在严重的能量失衡，科学家们计划在未来十年内开展相关探测任务。