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为什么金星旋转得如此奇怪?


来源:博科园

多年来,科学家们一直未能就金星上一天的长度达成一致,但一项新的研究可能会终结这种困惑。金星的自转速度非常慢,一次自转大约需要243个地球日,而且自转速度是不同的。此外根据一份关于这项新研究的声明:尽管地球自转速度缓慢,但其大气运动速度却惊人地快,仅在地球上的4天内就完成了一次完整的自转。然而,尽管我们可以跟踪地球自转的变化,但直到现在,科学家们还不能清楚地解释为什么速率会发生变化。多亏了日本宇宙航空研究开发总署(JAXA)赤冢(Akatsuki)宇宙飞船上的图像,研究人员认为他们终于找到了这些变化背后的原因。

日本赤冢宇宙飞船看到的金星的合成图像,一项最新研究表明,金星的自转因大气波动而异。图片:JAXA

在发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)期刊上的一项新研究中,研究人员展示了金星快速移动的大气层与以火山和山脉为标志的表面之间的相互作用是如何改变行星自转速度。最近Akatsuki在金星上发现了一个巨大的弓形大气结构。太空船注意到这个结构不断地消失和重新出现,但它仍然保持在地球表面山脉之上的同一位置。当研究人员在2015年首次研究Akatsuki任务时认为这个奇怪的结构实际上是一个快速移动的山波。山波是一种大气重力波,是由山脉等地形要素以及风在其上的流动方式所产生的。研究作者、加州大学的研究人员托马斯·纳瓦罗(Thomas Navarro)说:金星表面之所以难以成像,不仅是因为它的自转方式不同,还因为它“隐藏在厚厚的云层后面”。这使得研究人员很难理解这种现象。

在地球上的阿姆斯特丹岛上,一股山波扰乱了云层,形成了独特的模式。图片:NASA Earth Observatory image by Jesse Allen, using Landsat data from the U.S. Geological Survey.

然而通过使用Akatsuki的不同波长的图片,研究人员最终能够得到弓形结构的清晰图像,并确认有山波存在。他们还解释了山波是如何使金星以不同的速度旋转的:因为风从上游和下游向山上流动的方向不同,总的来说在山上施加一个合力,整个固体就会随之而动。通过了解金星的山波,科学家们可以更好地“理解(金星的固体)和大气层之间的角动量是如何传递的。换句话说,因为研究人员已经证实了这个神秘的结构是一个山波,可以更好地研究“大气和固体如何相互影响,为什么金星是这样的。

博科园-科学科普|文:Chelsea Gohd/Space

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