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突破!天文學家已經發現為什麼金星的大氣層中有一個「神秘隆起」

在金星大氣層中觀察到的一個神秘的波動的隆起現在有了一個更具體的解釋。根據最近發表的一項研究,這顆行星巨大的山脈是巨大的重力波的罪魁禍首。

金星通常被稱為地球的姐妹行星,因為兩者有相似之處。如果它是一對孿生兄弟,那它就是一個邪惡的傢伙——它的環境和地球的環境就像我們想像的一個多岩石的星球一樣不同。

其中一個區別是一個巨大的碗狀結構,有10000公里寬,從金星的高層大氣中進出。2015年,日本金星人造衛星Akatsuki首次發現了這顆行星,並在金星動蕩的大氣層中停留了幾天。

金星在很多方面都是獨特的。它有一個逆行旋轉——這意味著它像天王星一樣,與太陽的旋轉方向相反,不像我們太陽系的大多數行星。它的旋轉速度也非常慢,金星上的一天大約是243天。

這比繞太陽公轉的時間要長——大約225個地球日——這反過來意味著金星人的一天比金星人的一年長。

然而,金星的大氣層的自轉速度是行星本身的60倍,每4天自轉一次。

這種瘋狂的運動導致風速高達每小時400公里(大約每小時250英里)。這種現象被稱為超旋轉,它似乎阻止了像天文學家們看到的巨大的凸起一樣存在四天的靜止的重力波。

「經過幾天的觀察,弓形結構相對固定在緩慢旋轉表面高地上方的位置上,儘管有大氣超旋的背景,」日本研究人員在2017年的論文中寫道。

「我們認為弓形結構是大氣重力波在低層大氣中產生的結果,這種重力波是由高山地形產生,然後向上傳播。」

現在,根據加州大學洛杉磯分校的行星科學家托馬斯·納瓦羅和他的同事的說法,這種分析是正確的。

我們已經知道,這個波出現在地球赤道附近海拔4500米(14764英尺)的阿芙羅狄蒂特(Aphrodite Terra)山脈上空,所以這似乎是最有可能的解釋。

顯示波浪背後可能的機制的示意圖。(ESA)

但為了證實這一點,納瓦羅和他的團隊創造並運行了地球及其大氣的計算機模擬。他們在論文中寫道,他們的模擬結果「與2015年至2017年4個金星太陽日的觀測結果非常一致」。

此外,研究小組發現,這些波動可能會對地球的自轉產生影響,導致大氣壓力的波動,最終導致自轉速度變慢。

這種影響是微小的,金星人一天只有幾分鐘——但它可以幫助解釋以前測量金星自轉速度的差異,例如2012年歐洲航天局的一項研究發現,與之前的測量相比,有6.5分鐘的差異。

科學家們不知道為什麼金星旋轉得如此緩慢,或者為什麼它會逆行旋轉。前者的一種假設是來自稠密大氣的摩擦力,因此引力波對旋轉的影響並非完全不存在。

根據研究小組的說法,我們還不知道金星還有其他的東西,我們可以通過計算金星人一天的精確長度來了解它們。

研究人員寫道:「精確測量一天的長度可以探測到大氣流動對山脈的各種影響。」

一旦科學家們對這些機制有了更深入的了解,就可以幫助他們找到一種方法來探測行星內部,發現其核心的本質,並最終找到維持金星奇異的超自轉的原因。

這篇論文發表在《自然地球科學》雜誌上。


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