臺北市立天文科學教育館

科學家們發現，帶有美麗光環的土星竟存在著全球季節性的能量不平衡，休士頓大學的研究人員表示，這是第一次在氣態巨行星上觀察到季節性的全球能量不平衡，這不僅讓我們對行星的形成和演化有了新的認識，而且還改變了我們對行星和大氣科學的思考方式。

一般而言，太陽光貫穿整個太陽系，照射到的一切物體都充滿了能量，行星則會以熱輻射的形式將能量散失到太空中。在包括土星在內的氣態巨行星中，也有一種能量源在內部深處攪動，從內部影響行星的氣候。

休士頓大學的研究團隊在檢視卡西尼號上的觀測資料時，他們注意到一些有趣的數據，土星吸收的能量與釋放的能量之間的差異變化多達16%，其波動的程度與土星的季節變化一致。

圖說：圖片中的呈現出土星的能量不平衡與時間的關係。

研究人員在仔細觀察後發現，這與土星跟太陽之間的距離有關，行星的軌道並非完美的圓形而是橢圓形，這導致土星離太陽最近的距離和離太陽最遠的距離之間的相差達20%。土星離太陽較近時，它接收到的太陽輻射比離太陽較遠時多，這就導致了季節性能量失衡，這與地球的季節大不相同，因為我們地球的軌道更趨近於圓形，反倒是太陽直射的位置會讓我們感受到對比。

科學家認為，目前關於大氣、氣候和氣態巨行星演化的模型和理論中，星球的能源收支被認為是平衡的，但藉由這種季節性能量失衡的發現，有必要重新評估這些模型和理論。這意味著土星失衡的能量可能對於土星的巨大對流層中產生了一些尚未被瞭解的作用，並且類似的過程也可能在木星複製出現。

這也可以幫助我們更好地瞭解地球上的天氣，地球上的能量不平衡雖然沒有那麼嚴重，但卻仍然不為零。而其他的行星，如海王星和天王星，其內部和外部的運作原理對我們人類來說仍然是一個謎。這些行星也有明顯的能量失衡，尤其是天王星，由於它的軌道偏心和非常高的傾角，科學家預測天王星的能量不平衡會是最劇烈的，該項研究發表於《自然．通訊》期刊上。（編譯／許晉翊）

資料來源：Science Alert