銀河中心驚現「太空龍捲風」細絲狂舞1萬年 科學家揭神秘結構

上海交通大學近日在銀河系中心區域，揭示銀河系中心存在一種前所未見、壽命僅萬年的細長絲狀結構，外型宛如「太空龍捲風」。

用全球最大望遠鏡偵測

《科學警報》（ScienceAlert）及上海交通大學消息指出，研究團隊利用位於智利的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA），對銀河系中心的「銀心分子區」（Central Molecular Zone, CMZ）兩塊分子雲進行高解析度觀測，意外發現這些極細的絲狀結構。

有劇烈湍流與高能爆發現象

CMZ為直徑約200至300秒差距的區域，蘊含高達2×10⁷倍太陽質量的致密分子氣體，並存在劇烈湍流與高能爆發現象。

銀河系中央分子帶20 km/s分子雲中的一組細絲結構。紅色和綠色分別代表由SiO和CH3OH所示蹤的細絲結構，其分布明顯不同於塵埃連續譜（藍色所示）所示蹤的稠密氣體。上海交通大學官網圖片

可能源自不同機制

本次研究由上海交通大學天文系博士後楊楷領銜。他指出，透過觀測一氧化矽（SiO）與其他8種分子發射線，團隊在該區域偵測到長而窄、僅約0.01秒差距的絲狀結構，其運動特徵與現有氣體外流模型顯著不同，且未與塵埃輻射對應，顯示其可能源自不同機制。

銀河系中央分子帶的兩個分子雲中探測到的多處細絲結構。紫色代表SiO的探測信號，紅線代表認證出的細絲結構的骨架。上海交通大學官網圖片

屬短暫存在動力現象

這些「太空龍捲風」並非穩定靜態結構，而是短暫存在的動力現象。觀測資料顯示，細絲內部存在碰撞激發的甲醇（CH₃OH）脈澤，顯示其形成於高溫高密度的激波環境。研究推測，激波可將SiO與多種有機分子從塵埃釋放至氣相，使其快速參與銀心區域的物質流動。

ScienceAlert 網站圖片

估計壽命約為1萬年

進一步分析認為，這些絲狀體與過去在CMZ中觀測到的密集氣體絲體有所區別，可能是激波與分子雲交互作用下的產物，並由湍流壓力主導。研究估計其壽命約為1萬年，結構消散後，氣體分子將重新凝結至塵埃中，進一步影響該區域的化學組成演化。

火星快車號探測器最新拍攝的影像，為火星的氣候歷史提供了關鍵證據。科學家在山谷和隕石坑底部發現了漩渦狀的紋理圖案，這些被稱為「線狀谷底填充物」或「同心坑填充物」的特徵，正是古代冰河時期冰物質移動所留下的軌跡。

冰川雕刻地貌見證不同時期地質活動

影像中清晰顯示，火星中緯度地區存在大量由古代冰川雕刻而成的溝槽、山脊和隕石坑。特別引人注目的是科洛溝，一組近乎平行的線條斜穿過地表，形成於地殼板塊下沉的過程。周圍散布的隕石坑形狀各異，有些輪廓分明，有些已被侵蝕，還有多個相互重疊聚集，見證了不同時期的地質活動。

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歷史上經歷冷暖交替時期

據《今日科學》報導，火星歷史上經歷了冷暖交替的時期，這種變化主要受地軸傾斜改變所驅動。在較冷時期，冰層從兩極向外擴散至中緯度地區；當氣溫回升時，冰層消退，留下了如今觀察到的清晰痕跡。這些冰物質最終被更厚的岩層覆蓋，得以保存至今。

火星冰川痕跡揭示遠古「冷暖交替」氣候劇變。圖片來源：ESA/DLR/FU Berlin

大規模氣候變遷證據

目前，整個火星緯度帶都可觀察到這些冰物質移動的軌跡，充分表明這顆紅色星球曾發生過大規模的氣候變遷。這些發現不僅重塑人類對火星歷史的理解，也為研究行星氣候變化提供了重要參照。

火星冰川痕跡揭示遠古「冷暖交替」氣候劇變。圖片來源：ESA/DLR/FU Berlin