美科学家揭示土星两极射电信号频率失谐之谜

　　近期，美国宇航局“卡西尼”探测器发现土星北极和南极释放的射电波信号存在着显著差异，该差异可影响科学家测试的土星自然日长短。
　　土星南北极射电信号变化是受该行星旋转影响，同时随着时间而戏剧性变化，与土星季节同步出现。美国爱荷华大学唐-伯内特(DonGurnett)是卡西尼射电和等离子体波仪器小组负责人，他说：“该勘测数据显示土星的奇特性，由于木星南北极射电信号特征非常简单，我们以气体超大质量行星的标准来理解此类射电波类型，如果没有卡西尼探测器的长期勘测，科学家并不会认为从土星喷射的射电信号会如此不同。”
　　土星变得更奇特
　　土星喷射的自然射电波也被称为“土星千米辐射(SKR)”，虽然人类耳朵无法听到这种射电波，但卡西尼探测器勘测到该信号却是“空袭警报”，且随着该行星的每次旋转而变化。卡西尼探测器分析科学家将不同的土星射电信号转换成为人类能识别的听力信号。
　　研究人员称，木星射电波观测数据使科学家能测量出该行星的旋转速率，但是土星的状况更加复杂。当美国宇航局“海盗号”航天器于上世纪80年代初勘测土星时，该行星的土星千米辐射射电观测数据显示土星一天的长度为10.66小时，但之后其它航天器——“尤里西斯”和“卡西尼”探测器发现射电信号秒至时间的变化程度。
　　其它卡西尼探测数据显示，土星千米辐射并不是“独奏曲”。它实际上是“双重奏”，土星的两种“歌声”是不同步的。从土星北极释放的射电信号显示土星一天长度为10.6小时，而来自南极释放的射电信号显示土星一天长度为10.8小时。之后的勘测变得更加神秘奇特，2010年12月，伯内特和同事通过卡西尼探测器观测到2010年3月土星南极和北极的千米辐射数据，南极射电信号稳定地逐渐减少，北极射电信号则逐渐增加，3月末，南北极平均射电数据显示土星一天长度为10.67小时。
　　研究人员称，这一事件发生于7个月前的2009年8月，当时太阳直接照射在土星赤道，同时出现南极射电信号稳定地逐渐减少，北极射电信号则逐渐增加。
　　回顾土星射电信号
　　卡西尼探测器科学家观测到奇特的射电信号后进一步回顾分析之前的土星射电观测数据，他们发现类似的射电信号出现于1980年“海盗号”航天器的观测数据，同时也出现于1993-2000年间的“尤里西斯”探测器观测数据。
　　研究人员称，在以上情况中，土星南北极的喷射射电信号存在着差异。同时，在土星春秋季时分，射电信号的差异性最明显。这究竟是怎么回事？卡西尼探测器科学家并不认为两极射电周期的差异性是由于土星两极旋转速率不同造成的。
　　他们强调指出，更可能的是射电信号的变化是由于南极和北极高空风流差异性导致的，土星磁圈(环绕土星的磁泡)也具有较强的影响。在另一项研究中，研究人员使用美国宇航局哈勃望远镜的观测数据发现土星南极和北极极光是由太阳风和土星磁场交互作用形成的，极光在纬度上的往返震动与土星千米辐射信号特征相符。
　　另一项研究显示，土星两极磁场变化与极光和射电波释放相匹配。卡西尼探测器科学家莱斯特大学斯坦利-考利(StanleyCowley)称：“土星大气层的电子雨可产生极光和射电波喷射，可影响磁场。因此科学家认为我们所观测到的全部变化与太阳对土星的影响相关。”