為什麼金星大氣旋轉得比行星自身還快?雙循環系統促成超旋轉

2020-12-06 十輪網

金星自轉非常緩慢，243個地球日才繞自轉軸旋轉一圈，然而金星的大氣完全相反，其向西旋轉的速度比金星自轉速度快上60倍。這個謎團已存在許久，最近科學家可能找到了原因，在於大氣波與子午環流的加持。

1960年代左右，科學家首度發現金星大氣層的超旋轉現象：當金星每243個地球日才完成自轉一周時，金星的大氣層以每秒200米的速度向西奔馳，僅需4天就完成一趟全球旅行，這種奇怪現象如何形成與維持已困擾了科學家60年，目前科學家只在土星最大的衛星——同樣通用的泰坦（Titan）星球上才觀察到。

現在，由日本北海道大學天文學家Takeshi Horinouchi領導的國際團隊終於破解謎團。

研究人員分析了「破曉號（Akatsuki）」金星探測器上的紫外線攝影機（UVI）、長波紅外攝像機（LIR）圖像，從中注意到一個熱力潮（thermal tide），或者說是由白天與黑夜的溫差所觸發之大氣波、加快了低空大氣自轉速度；而金星上的子午環流（南北方向的空氣流動）也有相同的加熱和冷卻循環，空氣沿相反方向流向兩極高緯地區，降低緯度空氣一起向上推從而增強了氣流，最終使金星高層大氣旋轉速度比行星本身快得多。

這種雙循環機制，將能幫助科學家更了解那些經歷潮汐鎖定的系外行星之大氣系統。新論文發布在《科學》（Science）期刊。

維持金星大氣超速旋轉的雙循環系統。（Source：北海道大學）

（首圖來源：NASA）

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