【菜科解读】

在木星上发现了巨大的富含氨的冰雹，被称为蘑菇球，这可能解释了为什么天王星和海王星的大气中似乎没有氨。

多年来，科学家们一直对天王星和海王星的大气中明显缺乏氨感到困惑。

　　氨以其难闻的气味而闻名，在宇宙中相当普遍。

由于天王星和海王星的大气中富含其他已知存在于形成行星的原始云中的化合物，因此科学家们对冰巨星空气中缺乏氨没有很好的解释。

　　然而，最近在木星上发现的巨大的富含氨的冰雹可能会为这个谜团提供一些线索。

氨可能根本不会丢失；

它可能只是隐藏在行星大气的更深层中，目前的科学仪器无法到达。

　　美国宇航局的朱诺号任务提供了解开这个谜团的可能钥匙，该任务目前正在绕木星运行。

　　“朱诺飞船表明，在木星，木星内存在丰富的氨，但通常比预期的要深得多。

”尼斯法国国家科学研究中心(CNRS)的研究人员特里斯坦·吉约特在一份声明中说。

　　去年发表在《自然》杂志上的一项研究发现，在雷暴期间，由于氨能够将冰融化成液态水，即使在华氏负 162 度（负 90 摄氏度）左右的极冷温度下，也会在木星大气中形成含有氨的蘑菇球。

　　当这些蘑菇球穿过大气层时，它们会吸收越来越多的氨，最终积累到 2.2 磅（1 千克）的质量。

氨被输送到大气深处，在那里它被锁定在云底之下。

　　“我们在木星上学到的东西可以用来为天王星和海王星的这个谜团提供一个合理的解决方案。

”Guillot 说，他在今年9月13日至9月24日举行的2021年欧洲行星科学大会(EPSC)上介绍了他的理论。

　　“热力学化学意味着这个过程在天王星和海王星中更加有效，并且蘑菇状种子区域被扩展并发生在更深的地方。

”Guillot 补充道。

　　这意味着，就像在木星上一样，在天王星和海王星上，氨可能只是隐藏在大气深处。

科学家目前测量这些遥远行星的大气成分的太阳能系统通过分析由地面望远镜的气氛的红外线和无线电签名。

　　到目前为止，只有一个航天器非常短暂地访问过这两颗行星：1980 年代后期的NASA航海者 2 号。

　　Guillot 表示：“遥远行星大气层的阴谋为一项专门的任务提供了动力，使科学家能够充分揭示正在发生的事情。

”

　　“为了充分了解这些过程，我们需要一个专门的任务来绘制深层大气结构并了解氢大气中的混合。

”Guillot 说。

“海王星和天王星是巨行星（如木星和土星）与我们在银河系中发现的冰巨系外行星之间的重要纽带。

我们真的需要去那里！”

好诡异的景象！科学家：土卫六上存在“慢速推进的巨浪”

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同样的微风可以在土卫六表面激起巨浪，却仅够在地球上泛起涟漪。

Schneck / Ashton et al. 麻省理工学院（MIT）博士生 Una Schneck 等人，近日在《地球物理研究：行星（Journal of Geophysical Research: Planets）》杂志上刊发表了一篇文章，称他们开发了一个名叫“行星波浪（PlanetWaves）”的新模型，可以精确描述地球之外天体表面液体形成的波浪形态。

据称该模型综合考虑了行星的气压和液体的特性，包括其密度、粘度和表面张力——这些参数能够量化波浪在形成过程所受到的阻力——而非仅考虑行星的引力。

研究人员发现，在地球以外的天体表面，波浪的形态和强度可能与地球迥然不同。

仅够地球泛起涟漪的微风，在土星的卫星土卫六（Titan）表面，却能掀起高达3米的巨浪。

同样的微风可以在土卫六表面激起巨浪，却仅够在地球上泛起涟漪。

Schneck / Ashton et al. 研究人员称，人们可能已经习惯了地球上特定的波浪形态，但通过这个模型，我们可以非常直观地看到在不同的液体、不同的大气和不同的引力条件下波浪运动方式的差异，而这种差异很可能会挑战我们的直觉。

土卫六是迄今为止已知地球以外唯一一个表面存在大量液态物质的天体。

但土卫六表面的液体并不是水，而是油性的甲烷、乙烷等碳氢化合物（烃类物质）。

这些物质只在-179℃的极寒环境中才保持液态。

但是迄今为止事实上没有人直接看到过土卫六表面的这些湖泊或海洋，要想知道那里会产生什么样的波浪，只能靠模拟。

研究人员通过模拟发现，由于土卫六的引力仅为地球的14%，其湖泊或海洋中液体的密度较低，且更易流动，因此仅够地球泛起涟漪的微风，也能在那里掀起3米高的巨浪。

所以如果我们站在土卫六的海边，可能会看到这样一幕超现实主义的景象：尽管迎面而来的只是轻柔的微风，海中却已掀起巨大的波浪——更让人感觉诡异的是，这些巨浪却在以非常慢的速度缓缓移动，其推进的速度像是慢镜头。

由此也引出了另一个让人好奇的谜——在地球上，海浪的长期拍打，会对海岸构成严重侵蚀——那么在土卫六上，这些“巨浪”是否也有同样的能力？ 如果我们将地球和土卫六进行比较，会发现在地球表面，河流入海口通常有所谓的“三角洲（Delta）”；

但在土卫六上，尽管也有河流和海岸线，却几乎看不到类似三角洲的地貌。

这种差异是否与波浪的差异有关？ 了解这种差异，也有助于工程师设计出能够在土卫六湖泊或海洋表面漂浮的探测器。

这样的探测器必须能够承受“当地”海浪的冲击。

此外，尽管火星表面现在已经没有液态水，但在几十亿年前，却并非如此。

通过该模型，研究人员发现， 当时仅需较小的风力，就可在液态水的表面掀起波浪；

而随着火星大气层的逐渐散失，其表面气压和温度下降，在此过程中产生波浪所需的风力也越来越强。

在太阳系以外，行星 LHS 1140b 位于宜居带，它的密度表明其有高达 19% 的含水量。

LHS 1140b 是一颗“超级地球”，其引力比地球强得多。

那里如果有海洋，那么在相同风速下产生的海浪要比地球上小得多。

一个更为奇异的范例可能是 Kepler-1649b——这颗酷热的系外行星，其引力强度与地球相近，且大气环境可能与金星差不多——富含大量硫酸。

如果 Kepler-1649b 表面存在硫酸湖，那么由于硫酸的密度是液态水的两倍，若要在其湖面上掀起硫酸的涟漪，所需的风力要比在地球上强得多。

而巨蟹座 55e（55 Cancri e）表面则可能覆盖着熔岩湖。

熔岩的黏性非常大，与此同时这颗行星的引力也比地球强，所以要在这些熔岩湖表面掀起涟漪，则需要时速近 130 千米的狂风。

土卫六。

NASA / JPL-Caltech 参考 Waves hit different on other planets https://news.mit.edu/2026/waves-hit-different-on-other-planets-0416 Modeling Wind-Driven Waves on Other Planets: Applications to Mars, Titan, and Exoplanets https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2025JE009490

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