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據外媒報道，土星等氣態巨行星的旋轉超級風暴的外觀充滿了神秘色彩，但像卡西尼這樣的航天器已開始揭開它們的秘密。盡管卡西尼已在大約兩年前墜毀在土星大氣層，但其在結束使命前向地球發回了大量信息。研究這些數據的科學家們現在已經構建了一幅土星內部的新圖景，描述了在土星地表深處繼續的射流，以滿足“像蜂蜜一樣流動”的粘性流體。
類似于木星，土星經歷的強大風暴或噴射流賦予它條紋外觀。直到最近，這些噴射流在外部的深度仍然是一個未知的東西。去年朱諾探測器研究了木星的引力場，認為木星標志性的條紋由極其強大的風造成，可延伸到木星表面以下大約 3000 公里的深度。巧合的是，這也恰好表明行星的磁場似乎開始對構成其核心的液體產生強烈影響。噴射流和受磁性影響的氣體之間的這種界面導致一些科學家假設磁效應可能是射流在它們所在的地方結束的原因。
科學家今年早些時候對卡西尼號數據進行分析時發現了一些相似之處，發現土星的噴流繼續深入 8500 公里，之后類似的影響突然出現。來自澳大利亞國立大學地球科學研究院的 Navid Constantinou 博士一直在研究其原因。
“這是磁場開始對土星內部流體產生強烈影響的深度; 同樣在木星也是如此，“他向 New Atlas 解釋道。“因此存在一個假設，即磁場與射流停在那些深處的原因有關，但沒有人真正知道磁場如何影響射流的機制。”
在一項新的研究中，Constantinou 與來自勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的共同作者 Jeffrey Parker 一起提出了一個理論，解釋了為什么磁場可能突然停止在這些氣態巨行星內部深處的噴射流。科學家們基于簡單的物理參數建立了理論預測，并發現射流引起的磁場線扭曲，從而使行星的內部流體變得非常粘稠。然后，他們通過模擬磁流體動力學進一步探索了這些預測。
“我們的預測與數值模擬的一致性令人驚訝，這使我們相信我們的理論論證是在正確的軌道上，”Constantinou 表示。科學家認為，在這些深度，高壓將流體轉化為導電流體，可受行星磁場的影響。當射流彎曲或扭曲行星的磁場時，這些扭曲導致流體變得更加粘稠，“就像蜂蜜一樣”，這可能就是噴射流在 8500 公里處停止的原因。
Constantinou 將其描述為可能是“對于湍流磁流體動力學流動的第一個理論預測”，因為它們是眾所周知的，但是需要進一步研究。這可以通過更詳細的模擬、來自木星和土星的數據之間的比較，或來自未來的航天器任務，可以更密切地測量隱藏在氣態巨行星內的流動和磁場結構。
“現在，我們正在慢慢開始揭開土星內部和太陽系中的其他氣態巨行星的神秘面紗，”Constantinou 說道。
該研究發表在《Physical Review Fluids》雜志上。
（邯鄲網站建設）
