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号金星探测器发现,号探测器揭开金星自转速度

2019-08-28 08:45

大气“推着”金星转

英国《自然·地球科学》杂志6月18日在线发表的一项天文学研究报告称,美国科学家团队利用日本宇宙航空研究开发机构的“拂晓”号探测器,揭开了金星自转之谜——金星的自转速度随着其密集、快速流动的大气与其表面山脉之间的相互作用而发生改变。

“晓”号金星探测器发现“赤道急流”

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“拂晓”号是日本的首个金星探测器,其主要目的之一就是探询金星大气的谜团。金星自转缓慢,自转一周需要大约243个地球日。然而奇怪的是,金星探测器的测量迄今尚未就一个金星日的精确长度达成一致结果。其中一个原因可能在于“拂晓”号探测器最近发现的时隐时现的巨型弓形大气结构。

电 日本“晓”号金星探测器观测数据显示,金星赤道附近的中低云层中存在“赤道急流”,风速超过80米每秒。这一发现可能有助于揭开金星大气的“超级旋转”之谜。

金星的“超级旋转”大气层也许为其自转“添了一把柴”。6月18日,《自然—地球科学》在线发表的一项研究报告称,金星的自转速度,会随着其密集、快速流动的大气与其表面山脉之间的相互作用而发生改变。

尽管金星大气比金星本身运动的速度快得多(金星大气环绕金星一周只需要4个地球日),但是前述大气结构在一个山区上方保持静止。有科学家认为这种结构是由山区低层大气上升引起的一种大气波。如果这个看法正确,那么金星大气和金星的关系可能比原先想象的更密切。

日本宇宙航空研究开发机构领衔的国际研究小组在新一期英国《自然—地球科学》杂志上报告了这一发现。

金星自转缓慢,自转1周需要大约243个地球日。然而,金星探测器的测量尚未就1个金星日的精确长度达成一致结果。之前,日本“晓”号金星探测器观测数据显示,金星赤道附近的中低云层中存在“赤道急流”,风速超过每秒80米。并且,研究人员发现了时隐时现的巨型弓形大气结构。

为了验证这个假设,美国加州大学洛杉矶分校研究人员托马斯·纳夫洛及其同事,此次模拟了金星的大气循环。他们发现弓形结构确实可以通过山区上方形成的大气波来解释,大气波只在下午形成,并在黄昏时消失。研究团队还发现,大气波的形成会导致大气压力波动,这实际上会改变金星的自转速度,具体取决于一天中的时间点。

研究人员介绍说,金星地表上方45千米至70千米处存在厚厚的云层,他们虽无法直接测量云层中的风速,但仍可通过分析云的形态来估算中低云层中的风速。据估算,金星中低纬度地区的风速一般介于50米每秒至70米每秒之间。

尽管金星大气比金星本身的速度快得多(金星大气环绕金星1周只需要4个地球日),但是前述大气结构在一个山区上方保持静止。有人认为这种结构是由山区低层大气上升引起的一种大气波。如果这个看法正确,那么金星大气和金星的关系可能比原先想象的更密切。

研究人员发现,这种影响虽然很小,对金星日长度的改变只有几分钟,但是这种相互作用却在一定程度上解释了过去有关金星自转速度的测量差异。

不过,研究人员分析了日本“晓”号金星探测器去年7月至8月观测到的最新图像数据后发现,金星低纬度地区存在风速超过80米每秒的“赤道急流”。天文学界先前从未在金星大气中观测到这一现象。

为了验证这个假设,美国加州大学洛杉矶分校的Thomas Navarro及同事模拟了金星的大气循环。他们发现弓形结构确实可以通过山区上方形成的大气波来解释,大气波只在下午形成,并在黄昏时消失。研究人员还发现,大气波的形成会导致大气压力波动,这实际上会改变金星的自转速度,具体取决于一天中的时间点。

金星与地球大小相当,其大气层在西风作用下持续处于“超级旋转”状态,大气运动速度可达其自转速度的数十倍。科学界一直不清楚其中原因。

不过,研究人员发现这种影响很小,对金星日长度的改变只有几分钟,但是这种相互作用至少有可能部分解释过去有关金星自转速度的测量差异。

《中国科学报》 (2017-08-31 第2版 国际)

金星是整个天空中除了太阳和月亮之外最亮的自然天体。当它早晨出现时,人们称它为“启明星”,当它黄昏出现时,人们称它为“长庚星”。西方则称其为爱神“维纳斯”。

《中国科学报》 (2018-06-19 第2版 国际)

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