这一进展必将让几何爱好者欣喜若狂,同时让其他人感到些许困惑:NASA的哈勃太空望远镜在土星南极发现了一个巨大的、不断演变的十边大气波动。这是首次在土星南半球观测到大型规则边射流模式——而且它正在与著名的北半球六边形在多边形领域一争高下。

这项研究于周三发表在《科学进展》杂志上,揭示该特征与土星北半球六边形惊人相似,但又截然不同,表明科学家可能正在目睹这颗标志性气态巨行星上的一种全新大气现象。显然,一个六边形风暴还不够。

研究人员拼凑了哈勃自2023年以来的多年观测数据,发现了该结构的细微迹象,随后它逐渐演变成一个清晰的模式。这些观测是哈勃外行星大气遗产(OPAL)计划的一部分,该计划十多年来每年拍摄外行星。毕竟,没有什么比十年行星年鉴照片更能体现“遗产”了。

“我们在土星南半球从未见过这样的景象,”该研究的合著者、马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心的OPAL首席研究员艾米·西蒙在一份声明中表示,暗示她在土星南半球见过很多事物。“北半球六边形在我们观测的40多年里一直存在。这个特征不同——它似乎在增强,让我们有机会目睹一个巨大大气模式的发展。”

这一发现之所以成为可能,是因为土星季节变化逐渐使南极从地球视野中重新显现,地面天文学家首先发现了它。该研究的主要作者、西班牙巴斯克大学的奥古斯丁·桑切斯-拉韦加管理着行星虚拟天文台实验室,该实验室收集全球观测者拍摄的太阳系行星地面图像。在这些图像中,2024年首次,桑切斯-拉韦加和业余天文学家特雷弗·巴里及让-保罗·奥热注意到南极附近有一条微弱的起伏带。2025年的更多图像更强烈地暗示了这个十边形结构。

随后哈勃介入,提供了只有太空望远镜才能提供的清晰无模糊视图。“鉴于土星南北喷流系统的对称性,自1990年以来我们一直在哈勃图像中寻找土星北半球六边形在南极的对应物,”桑切斯-拉韦加说。“NASA的卡西尼号飞船(2004年至2017年绕土星运行)的图像也没有显示任何长期存在的形成迹象。哈勃数据证实了该特征可追溯到2023年。”

该波动位于土星的一个强大喷流内,并延伸穿过多个大气层,表明它不仅是一个云层特征,而是一个垂直延伸的结构。它的表观位置略有变化,因为哈勃在不同波长下拍摄图像,探测不同高度——因为即使大气波动也值得多角度观察。

“对我来说最有趣的是,这似乎是最近才形成的,”西蒙说。“问题是,为什么它现在突然形成,而我们之前从未见过?”

确实,为什么现在?也许土星在40年同样的六边形之后决定改变风格。作者表示,需要哈勃和NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜以及计算机模型进行进一步研究,以了解十边形是如何形成的,它能持续多久,以及它与北半球成熟对应物的比较。

哈勃的长寿命一直是追踪太阳系行星随时间变化的福音。OPAL计划使科学家能够跟踪季节变化、追踪短期风暴,并识别缓慢演变的大气特征。“当我们开始OPAL时,我们从未想象它会持续这么久,提供如此多的科学发现,”西蒙说。“能够见证这些行星随时间的变化,真是令人惊叹。”