本報記者 房琳琳
“卡西尼”號最新研究成果示意圖。圖片來源：NASA官網
美國國家航空航天局（NASA）官網日前發佈消息稱，“卡西尼”號宇宙飛船最後在土星軌道上的研究表明，我們對土星系統的理解，還有巨大的提升空間。特別是在土星和土星環之間神秘的、從未被探索過的區域，此前一些先入為主的想法被證明是錯誤的。
6個研究小組在10月5日的《科學》雜誌上發表了他們的研究成果。
特殊飛行路徑帶來新收穫
“卡西尼—惠更斯”任務是NASA與歐洲空間局、意大利航天局的國際合作項目。
當“卡西尼”號宇宙飛船的燃料即將耗盡，任務團隊故意讓其在墜入大氣層之前，在土星與土星環之間再做了22次的“潛水”飛行。“卡西尼”號被引導到距離土星很近的地方，甚至到達了本沒計劃去的地方。
它第一次探測了土星的磁化環境，穿過冰冷的土星環，“嗅探”最內部環和土星雲層頂部之間大約2000公里寬間隙內的大氣。
“超常發揮”的飛行路徑，不僅將航天器推向極致，新的發現也表明其上搭載的各種科學儀器，是多麼強大。
盤點關於土星的最新發現
雖然土星的秘密正逐漸解開，更多的科學成果驚喜也還在後面，但現在，已經有一些亮點可以與大家分享了：
從土星環下到高層大氣中，嵌入了水納米顆粒中的複雜有機化合物。科學家們看到了水和硅酸鹽，也驚訝地看到了甲烷、氨、一氧化碳、氮和二氧化碳。這些有機物的組成與土衛二、土衛六上發現的有機物不同，意味著土星系統中至少有三個不同的有機分子儲藏庫。
“卡西尼”號第一次近距離觀察了土星環與行星的相互作用，觀察到內部的光環粒子和氣體直接墜入大氣層，一些帶電荷的粒子沿磁力線盤旋，在高緯度落入土星。這種現象被稱為“環形雨”。
科學家驚訝地發現，其他行星被迅速拖進土星赤道。這些物質以比科學家想象的快得多的速度，每秒鐘大概有10000千克的物質從圓環中掉落到土星上。這些粒子大小不一，取樣顯示，大部分是納米大小的顆粒，表明某種尚未可知的過程正在磨碎顆粒。
土星與土星環關係不一般
土星和它的光環之間的聯繫比科學家想象的還要緊密。“卡西尼”號發現了一個以前不為人知的電流系統，將土星環和土星大氣層的頂部連接起來。
在土星周圍，科學家還發現了一個新的輻射帶，它靠近土星，由高能粒子組成。雖然這條輻射帶與最靠近土星的土星環相交，但因圓環非常纖細，不會阻止輻射帶的形成。
不像太陽系中其他任何有磁場的行星，土星的磁軸幾乎完全與它的自轉軸一致。新數據顯示，磁場傾斜小於0.0095度（地球磁場自轉方向傾斜11度）。
“卡西尼”號還在土星產生射電輻射的磁極上空直接取樣，使科學家直接測量的射電源數量增加了一倍多，有助於研究整個宇宙的射電產生機制。
神秘土星仍有待解之謎
“卡西尼”號項目科學家琳達·斯皮爾克說，對於整個任務來講，從其“最終墜毀的軌道之旅”開展的科學探索，證明了讓“卡西尼”號在土星和土星環之間數次“潛水”，所冒風險是完全值得的。
她說：“發生在那個地區的幾乎所有事情，都是出人意料的。這就是去那裡的重要性，去探索一個我們從未去過的地方。而這次探險真的得到了回報——這些科學數據就是最好的證明。”
對“卡西尼”號的數據分析將持續數年，這將有助於描繪土星的清晰畫面。“目前，這副圖畫仍有許多待解之謎，而最近這次的研究結果，比我們想象的更有趣。”斯皮爾克說。
閱讀更多 科技日報 的文章
