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金星是地球最親近的兄弟,在大小和距離上都是如此,但與地球的另一個行星鄰居火星相比,它仍然相對鮮為人知。 例如,美國國家航空航天局 (NASA) 和歐洲航天局 (ESA) 目前共有三個正在執行的火星軌道飛行器和 一個活躍的火星探測器,而在金星上,歐空局的金星快車航天器獨自佔據了這個位置。
鑑於對金星的瞭解甚少,金星快車目前享有的獨家訪問權為 充分的空間來做出關於這顆行星如何運作的新發現。 金星領域的一個新的皺褶是,金星的漩渦狀雲層(在可見光下遮蔽了行星表面)在南極上空有一個形狀shifting、快速遷移的渦流。 來自葡萄牙、義大利、法國和英國的一組科學家,利用金星快車進行的觀測,在 4 月 7 日線上發表在《科學》雜誌上的一項研究 中宣佈了這一發現。
金星在其軸上的自轉速度極其緩慢(並且與太陽系的其他行星方向相反)——如果你不幸生活在這顆行星灼熱的表面上,你每次繞太陽一週只會經歷 大約兩次日出和日落。 但其超速旋轉的大氣層移動得更快,雲層以表面旋轉速度的 60 倍快速移動。 自 1970 年代以來,人們一直在探討大氣超速旋轉的解釋,但 該現象的來源尚未最終確定。
這種大氣漩渦在兩極產生渦流,其明亮的細絲對於紅外線眼睛是可見的,例如金星快車的可見光和紅外熱成像光譜儀。 美國國家航空航天局的先鋒金星號航天器在 1970 年代後期在紅外線下發現了一個 S 形的北極渦流,金星快車在 2006 年在南極發現了一個外觀相似的特徵。但隨著金星快車一次又一次地返回南極區域以發現南部渦流已經移動或完全改變形狀,故事變得更加複雜。
“我認為關於它最引人注目的事情是它每天都在發生如此大的變化,”主要研究作者、葡萄牙里斯本大學的行星科學家大衛·盧茲說。 金星快車處於 24 小時的極地軌道,因此它可以相對頻繁地拍攝南極的快照,但無法觀察到幾個小時內逐漸發生的變化。 “當它第二天回來時,這個特徵已經改變了,”盧茲說。
渦流的旋轉中心偏離行星南極約三度緯度,但它在幾天內圍繞極點遷移。 “我們仍然沒有弄清楚是什麼原因導致它移動,但我們懷疑這與所謂的 子午環流 有關,”盧茲說,他指的是一種大氣環流模式,該模式將高空空氣從赤道移動到兩極,在那裡空氣下沉,以便在較低海拔高度返回赤道。 “我們預計在兩極上空,它像排水溝一樣向下沉,”盧茲說。 “如果旋轉中心漂移,那麼我們認為這可能意味著最大下沉點正在漂移。”
弄清楚為什麼極地的渦流移動和變化如此之快,可能有助於行星科學家更好地理解金星的極端大氣系統。 “我們想知道子午環流與渦流的運動有何關係,全球環流如何供給渦流——這就是缺失的環節,”盧茲說。
就目前而言,金星快車的最新發現至少為科學家們對我們被忽視的行星鄰居的略微粗略的描繪提供了一些更詳細的資訊。 “它沒有解決金星大氣層超速旋轉的問題,”盧茲說。 “但這是一個線索。”