土星，木星，天王星和海王星等氣體巨人大氣層的上層很熱，就像地球一樣。但是與地球不同，太陽(yáng)離這些外行星太遠(yuǎn)，無(wú)法解釋高溫。它們的熱源一直是行星科學(xué)的重大奧秘??之一。

來(lái)自美國(guó)宇航局卡西尼號(hào)航天器的數(shù)據(jù)的新分析找到了一個(gè)可行的解釋?zhuān)摻忉屖鞘裁词沟猛列堑纳蠈右约捌渌麣怏w巨頭如此炙手可熱：地球北極和南極的極光。太陽(yáng)風(fēng)和土星衛(wèi)星帶電粒子之間的相互作用觸發(fā)的電流激發(fā)極光并加熱高層大氣。(就像地球的北極光一樣，研究極光會(huì)告訴科學(xué)家行星大氣中正在發(fā)生的事情。)

今天發(fā)表在《自然天文學(xué)》上的這項(xiàng)工作是迄今為止對(duì)氣體巨人的最高大氣層的溫度和密度的最完整測(cè)繪，而這一領(lǐng)域人們對(duì)此知之甚少。

研究的主要作者Zarah Brown說(shuō)：“了解動(dòng)力學(xué)確實(shí)需要一個(gè)全局視圖。該數(shù)據(jù)集是我們第一次能夠觀察極點(diǎn)之間的高層大氣層，同時(shí)還可以看到溫度隨深度的變化。”以及亞利桑那大學(xué)月球和行星實(shí)驗(yàn)室的研究生。

通過(guò)全面了解熱量在大氣中的循環(huán)方式，科學(xué)家可以更好地了解極光電流如何加熱土星大氣層的上部并驅(qū)動(dòng)風(fēng)。全球風(fēng)能系統(tǒng)可以分配這種能量，該能量最初會(huì)沉積在兩極附近，朝向赤道區(qū)域，將它們加熱到僅靠太陽(yáng)加熱所期望的溫度的兩倍。

該研究的合著者，卡西尼紫外線(xiàn)成像光譜團(tuán)隊(duì)的成員湯米·科斯金寧說(shuō)：“這些結(jié)果對(duì)于我們對(duì)行星高層大氣的總體了解至關(guān)重要，是卡西尼遺產(chǎn)的重要組成部分。”“他們幫助解決了為什么大氣的最上部如此熱而其余的大氣(由于距太陽(yáng)距離太遠(yuǎn))卻很冷的問(wèn)題。”

卡西尼號(hào)由美國(guó)宇航局位于南加州的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理，是一艘在觀測(cè)土星超過(guò)13年之后才耗盡燃料供應(yīng)的軌道器。該任務(wù)于2017年9月使其墜入地球大氣層，部分是為了保護(hù)其月球土衛(wèi)二，卡西尼號(hào)發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)二可能擁有適合生活的條件。但是在暴跌之前，卡西尼號(hào)進(jìn)行了22次超近土星軌道飛行，最后一次巡回演出稱(chēng)為“大結(jié)局”。