土星大气存在神秘重分子

《自然》杂志官网近日报道称，美国国家航空航天局（NASA）“卡西尼”号土星探测器在结束使命一个多月后，仍继续带给人们惊喜。数据显示，土星庞大的标志物——“土星环”在土星上层大气中“喷洒”出微小的尘埃颗粒，形成了复杂又出乎意料的重分子化学物质。

“卡西尼”号最后五个月在土星和土星环之间往复“深潜”，其质谱仪检测到了奇怪的化学物质。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家马克·佩里说：“我们中了大奖！”他在美国犹他州举行的天文学行星科学会议上报告了这一研究结果。

任务科学家原本预计，质谱仪会发现其中存在水分子特征。上世纪七八十年代，NASA“先驱者”号和“旅行者”号探测器发现，土星上层大气中的带电粒子少于预期。在此基础上，研究人员于1984年提出，把带电粒子从土星大气层剥离出去的催化剂，或许是从土星环以冰形式脱离出来的水分子。“卡西尼”号最后几个月的探测，给了科学家第一次直接验证这一假设的机会。

但科学家团队并没有发现太多水的迹象，来自质谱仪的数据显示的是一些不可思议的化学物质，包括甲烷、可能是一氧化碳和另一种更复杂的分子。其浓度在土星赤道和高海拔地区达到高峰，说明它们正在从土星环脱离出来，并汇入土星大气层。佩里对与会者表示，探测器进入大气层越深，测量结果变得越不可思议，但探测到的重分子具体种类还没确定。

佩里的团队经过分析发现，这些可能脱离土星环的化学物质是一种仅直径为1纳米—10纳米的微小尘埃颗粒，但质量却相对较重。这些重分子颗粒如何从土星环来到大气？这一遗留问题还有待继续研究，毕竟迄今为止，还没有任何模型模拟过这一过程。（记者房琳琳）