北京时间9月25日消息，土星北极的巨大六边形涡旋已经困扰了科学家近三十年，近期的研究结果显示，这一难题有望得到解答。该六边形涡旋的宽度约为2万英里（约合32187公里），旋转速度与土星绕轴旋转的速度相同。目前，科学家认为该涡旋是由风的运动所导致。与地球极地的高速气流相似。

土星极地周围的高速气流在云层水平上自西向东围绕北极运动，遭到下方的风冲撞之后，形成了六边形的形状。

天文学家称，这些发现提供了关于涡旋形状的“简单”解释。相关研究结果发表在《天体物理期刊通讯》（Astrophysical Journal Letters）上。

论文作者、新墨西哥矿业及科技学院的行星物理学家Raúl Morales-Juberías称，涡旋形状形成的关键是高速气流的高度。Raúl Morales-Juberías及其同事构建了土星北半球大气层的计算机模型，观察风在不同水平上的行为。“以往的数值和实验室模型工作在模拟该六边形的部分特征上取得了成功，但并不是全部，”研究人员称，“我们呈现的数值模拟显示，浅层气流的不稳定性能够形成缓慢移动的平衡状态，与土星北极发现的六边形在形态和相速度上非常接近。我们还发现，在匹配六边形涡旋的特征，尤其是漂移率和形状锋利度时，模型底部的风与云层水平上的风一样重要。”

20世纪80年代早期，美国航空航天局（NASA）的旅行者号探测器飞掠过土星，拍下了这一六边形涡旋的图片。不过，直到1988年，科学家才第一次从图片中发现这一现象。之后，NASA的卡西尼号获得了该涡旋的近距离彩色图像。

热力学图像显示，该涡旋向下延伸了97公里，到达了土星大气层的深处。不过，科学家依然对涡旋的形状如何形成感到困惑，因为它似乎不会受到季节变化的影响。对此科学家提出了许多解释。举例来说，地球上的水体漩涡有时候会产生几何形状的涡旋。还有人提出，这个涡旋是土星大气层深处“罗斯贝波”的例证，由于高速气流围绕北极运动，使罗斯贝波出现垂直扩散。

新的研究结果则发现，高速气流下方的风或许是涡旋几何形状的成因，正是这些风与高速气流的碰撞，导致涡旋呈现六边形。

研究人员称，这一结果能够解释为什么六边形涡旋没有受到季节变化的影响。研究者希望，通过对六边形涡旋运动的研究，可以更深入了解隐藏在土星上层大气层下方的风活动。Morales-Juberías教授说：“通过一个非常简单的模型，我们已经可以将这个六边形的许多特征匹配起来。”

这个奇特的六边形结构的旋转动态如图所示。该涡旋位于土星北极上空，旋转速度与土星的自转速度相同，其宽度超过32190公里。

在近30年时间里，科学家一直对土星北极的这个巨大涡旋困惑不已。根据卡西尼号的探测结果，研究者发现涡旋延伸到了土星大气层的深处。

这张假彩色图片显示的是围绕土星北极旋转的巨大六边形涡旋。根据近期一项计算机模拟的研究结果，这一奇景可能是土星大气层深处的风在云层水平上冲撞高速气流而形成的。

卡西尼号为科学家提供了这个巨型六边形涡旋的近距离特写，并呈现了它的真实色彩。

其他图像显示，该六边形涡旋的旋转速度与土星自转速度相同，同时还发现有一个高速气流随着其轨迹自西向东以354公里的时速旋转。

为了解释这个涡旋为何呈现六边形，科学家提出了许多假说。新近的发现结果或许会帮助他们了解土星浓厚云层下发生的一切。