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不可思议！天文学家在土星南极发现巨大十边形图案

发布者：姑苏一狼 2026-9-6 10:10

如果说太阳系里有什么最像外星造物的自然景观，土星北极的六边形绝对榜上有名。

1980和1981年，旅行者1号和2号先后掠过土星，它们在北极附近拍到一个规整得不像自然产物的六边形大气波纹。

从那次发现起，它一转就是四十多年，到如今它连形状都没怎么变过。

对于出现在土星大气的几何图案，天文学家一直有个疑问：这种几何形状的大气波纹，是土星独有的偶然，还是气态行星的常态？

这一问，就是四十多年。

直到最近一项新研究的出现，让科学家看到了希望。

2026年9月2日《科学进展》发表了一项研究：科学家在土星南极又发现了一个十边形图案。

2024年的时候，一位业余天文学家拍摄土星，在行星南极周围隐约看到一条暗淡的波浪状线条。

2025年，天文学家特雷弗-巴里和保罗-奥格在拍摄的土星图像创建极地投影时，也发现土星南极有十条边的几何图案。

天文学家追溯到2023年，在哈勃望远镜的拍摄中也看到了这个图案。

所以可以判定，它是真实存在。

之前没有发现这个图案，这倒不是天文学家粗心。

土星自转轴倾斜约27度，它绕太阳一圈差不多30年，一个季节也就是七年半。

受自转轴倾斜和公转位置变化的影响，2012年年中之后，从地球观测土星南半球的视角就越来越差，极地细节难以分辨，所以再厉害的望远镜也很难看清。

直到2023年，随着土星在轨道上的位置移动，南半球才重新露出清晰的真容。

但也还有一个更关键的原因：它是近些年才刚刚形成的新结构，与已经稳定了至少44年的北极六边形不是同时期产物。

因为无论是哈勃望远镜拍摄的早期土星图像，还是卡西尼号探测器在 2004 年至 2017 年绕土星运行期间，都没有显示过它的存在。

乍一看，它和北极六边形像是同类：它们都是在强劲的东向喷流上，不是云层表面的浮影。

用不同波长的光穿透不同高度的大气，我们能看到十边形的轮廓从高空平流层一直延伸到深层对流区，它垂直跨越了多个大气层次，横向覆盖13000公里的纬度范围，是一个实打实的三维立体结构。

于是科学家推测，它和六边形本质上是同一种东西：它们是被极地喷射气流的弯曲束缚住的大气波动，它们既跑不出纬度带，也逃不出垂直的气层，只能绕着极点转，慢慢就变成了规整的多边形。

不过仔细比对后，两者还是有很大的差距。

北极六边形贴在北纬78.5度，紧挨着极点，几乎纹丝不动地转了四十多年。

而南极十边形却是在南纬58到63度之间，离极点更远，而且自身移动极慢，它底下的喷射气流以每秒116米的速度向东快速旋转；可十边形自己每秒只挪动2.5米，时速不到10公里。

这相当于站在飞驰的高铁顶上慢慢的散步，相对于喷射的气流，它其实在向西倒退。

而更特别的是它的摆动。

研究团队追踪了十个顶点好几个月，发现它们不是正常的绕圈，而是在经度方向来回晃动，每32天晃一个来回，最大摆幅能到8.4度。

这种周期性摆动，在稳定的北极六边形上从来没见过，这说明十边形内部的气流动力学，要比六边形复杂得多。

所以这样一个规整的十边形，到底是怎么形成的？

研究团队用简化的大气流体模型做了三组模拟，试探可能的形成路径，但却没有一组能完美复刻真实的十边形。

它的形成依旧是个迷。

那为什么北边是六条边，南边却是十条呢？

对于这个问题，目前也没有确定答案。

可能的影响因素是纬度：六边形靠近北极，纬度圈周长小；十边形离极点更远，纬度圈周长是前者的两倍多，也就有条件容纳更多边数。

但具体到为什么刚好是六条和十条，还和喷射气流的强度、曲率、垂直结构都有关系，需要更精细的模型才能解释。

在很多人看来，这不过是又发现了一个奇怪的行星图案。

但在行星科学家眼里，这是一份难得的机会。

我们看到北极六边形的时候，它已经是个成品了，稳定、规整、几乎不变，我们只能靠推测还原它的过去。

而南极十边形不一样，它似乎是刚刚形成，它每一年都有新变化。

接下来几年，土星南半球会从春天步入夏天，阳光照射越来越强，大气温度和喷流结构都会跟着变。

那个时候，十边形到底会越变越稳固，还是会在季节变化里消散？

没人知道答案。

而这个问题的答案，或许就能解开气态巨行星为什么会长出几何图形这个谜题。

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