金星在加速自轉,其大氣層才是幕後推手,它是如何做到的?

2020-12-06 天文在線

金星的高密度大氣層和陡峭的山峰共同影響力行星的速度。

圖解:金星緻密的大氣層自轉的比其本身快。

金星上的強風吹過山頂,似乎會導致行星的自轉速率加快,每金星「日」都會加快幾分鐘,科學家說道。

「固態星體上有一個來自大氣的扭矩,這會加快星體本身的轉速。」美國洛杉磯加利福尼亞大學的一名行星科學家,託馬斯 納瓦羅說。

金星的轉速是很難測量的,因為它長期被雲層覆蓋。來自兩個軌道任務的飛行器,NASA的麥哲倫號飛行器(1990至2004)和歐洲的金星快車(2006至2014)的雷達測算產生了十分有趣的不同結果。

「我們懷疑金星的轉速在持續地變化,」納瓦羅說。他補充道,兩組數據之間的差距大約是7分鐘每金星日。

一件金星怪事是,它的固態地表要花243個地球日才能旋轉360度,但它的大氣被吹的更快地風控制著。這對地表地影響是很小的,但影響會隨著海拔逐步上升,雲頂的時速看似是超過360千米的——快到每四個地球日就能繞星球喜歡一圈。

當這些風吹到山脈時,納瓦羅說,它們就會上升並蓋過它,就像地球上風穿過山脈那樣。在這一過程中,它們推動了地表,改變了行星的轉動。

在地球上,隨季節變化的日長是微小且暫時的。「(它)只有幾毫秒,」納瓦羅說,「我們不能感受到它的存在,但有時能測量出來。」

除此之外,當地球上的風上升並蓋過山時,產生的「山浪」會像海浪破碎在沙灘上一樣造成平緩它們的影響的紊流。但在金星上,晝夜緩慢的進程讓它們的規模格外宏偉,特別是在那又慢又長的下午。

然後,它們的海拔會升至70千米,擴散成一個巨大的綿延10000千米的碗裝結構。「那差不多已經和整個星球一樣大了。」納瓦羅提到。

這些浪,他補充道,曾被日本的黎明號飛行器在2015年末繞旋轉時觀察到過。但現在納瓦羅和他的同事還在嘗試模擬在影響自轉的過程中,厚重的金星大氣是如何與5000到6000米高的山脈相互作用的。

納瓦羅說,他的工作只是一個開始。科學家們還並不知道為巨大山波的形成提供有利環境的金星大氣層於行星本身的轉速差是由什麼造成的。

「我現在有幾種可能的解釋,」他說,「但是目前我們沒有了解到超自轉的準確成因。」

但是,他提出,這種情況對緩慢轉動的天體是十分常見的。土星的巨大衛星泰坦(土衛六)也有超自轉的大氣層,它的日長是地球的16倍。

他說,科學家也不明白是什麼維持著金星大氣層的高轉速。理論上來說,當風作用扭矩在固體表面時應該會減速,知道大氣層與行星保持同樣的速度。

但很顯然這並沒有發生,肯定有發作用因素在維持大氣層轉的比行星快。另一個問題是金星的轉速時不斷增加,還是在兩個競爭力的較量中上下波動。

NASA行星科學司的代理主任勞瑞 格蕾絲展現出了興趣。「我們知道金星的大氣層時十分緻密的,但觀察到固態星球轉速的改變竟實際上時由它造成的著實令人驚訝。」她說。

我們現在所需要的,她說,是來自黎明號(Akatsuki)對山波的新的長期觀察,以及對行星自轉速率和其隨時間變化的詳細觀察。

納瓦羅同意,在他的發現支持下,新一輪的金星任務將儘快展開。「哦,很好!」當他被問到這個問題的時候他笑道。

這樣的一項發現,也可以幫助科學家了解金星內核的性質。

「我們對金星的內部一無所知,」他說,「這是令人沮喪的,因為金星時大小與地球最為接近的行星,但我們卻不知道它的內部是什麼樣子的。」

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. Richard A Lovett- cosmosmagazine-尚未識字的鄱礫

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • 熱層大氣:天宮一號命運的幕後推手
    圖1 地球大氣層分布示意圖 圖源 | liberaldictionary熱層大氣的大氣密度非常低,如太空飛行器常在的350km軌道高度,大氣密度大約在10-11~10-12kg/m3量級,比地面小了十幾個數量級。
  • 金星大氣有何什麼之處?更深入地觀察金星的雲層!
    金星以其覆蓋整個行星的硫酸雲團和以每小時數百公裡速度移動的超高速風而聞名,但我們鄰近行星厚厚的雲層使得科學家很難深入觀察它的大氣層。現在,研究人員利用紅外圖像來探測金星雲層的中層,發現了一些意想不到的驚喜。
  • 金星大氣有何神秘之處?更深入地觀察金星的雲層!
    觀察金星的雲層這項新研究使用了日本宇宙航空研究開發機構的赤月太空飛行器拍攝圖像。赤月太空飛行器於2015年12月抵達金星,其主要目標是了解金星的超級自轉。超級自轉是一種令人困惑的現象,在土衛六和許多系外行星上也能看到這種現象,它使大氣的移動速度比固體行星快得多。金星需要243個地球日才能完成一次自轉。
  • 2010發射的金星探測器,在金星有了重大發現,讓科學家高興不已
    這個&34;號探測器可不同於上個世紀的那些金星探測器,它攜帶了非常先進的相關設備,雖然只能在金星軌道進行探測,但是也能夠有更進一步的發現。要探索金星的奧秘,首先我們就要對金星大氣有更多的了解才行。而&34;號探測器人任務也是探索金星大氣的一些秘密。果然在更先進的探測設備面前,金星大氣還是有了一些不一樣的重大發現,探測器發現金星雲層的底部有一大片奇異的條紋,其覆蓋範圍超過來了1萬公裡。
  • 為什麼金星自轉要243天,大氣層卻只要4天,就能繞金星轉一圈?
    來自金星探測器「破曉號」(Akatsuki)宇宙飛船的圖像,揭示了是什麼讓金星的大氣層比行星本身旋轉得更快。由北海道大學Takeshi Horinouchi領導的一個國際研究小組透露,這種「超級自轉」是由金星白天的太陽加熱和夜間冷卻形成的大氣潮汐波維持在赤道附近。然而,在更靠近兩極的地方,大氣湍流和其他類型的波會產生更明顯的影響,其研究成果發表在《科學》期刊上。
  • 為什麼金星自轉要243天,大氣層卻只要4天,就能繞金星轉一圈?
    由北海道大學Takeshi Horinouchi領導的一個國際研究小組透露,這種「超級自轉」是由金星白天的太陽加熱和夜間冷卻形成的大氣潮汐波維持在赤道附近。然而,在更靠近兩極的地方,大氣湍流和其他類型的波會產生更明顯的影響,其研究成果發表在《科學》期刊上。
  • 自東向西自轉的行星——金星
    金星是距太陽的第二顆行星,它與地球在體積、質量、密度和重量上非常相似,可以算作是地球的姊妹星。而事實上金星與地球非常不同。金星上的一天相當於地球上的243天,而它的一年卻只有225天。金星的自東向西自轉還使得太陽在金星上西升東落。金星有厚厚的二氧化碳的大氣,沒有水。它的雲層是由硫酸微滴組成的。它的地表大氣壓是地球上的九十多倍。
  • 地球為何會自轉,它逐漸加速的原因是什麼?為何地球自轉從未停止
    當它們緊聚一起並開始形成恆星與其它行星也就是我們的太陽與其他八大行星時,我們新生太陽系中的各個成員開始旋轉並逐漸加速。自轉是如何加速的?如果你想讓一個物體加速旋轉時,你可以嘗試讓它向中心收縮以此使其更加緊湊。
  • 深度科普:太陽風,空間氣象的幕後推手
    然而在遠離地表幾十公裡之外,大氣極其稀薄的近地空間中,上演著不遜於地表氣象的激烈變化。造成這種空間氣象變化的幕後推手,就是本文要與大家講述的主角——太陽風。用肉眼看太陽,是一個圓的發光面,沒有什麼可圈可點的地方。但如果您用天文望遠鏡觀測過日食,就會發現不同。
  • 和田玉價格暴漲潛規則被揭發,原來這才是最大的幕後推手!
    高價背後的幕後推手到底是誰?今天,我們就來簡單聊聊這個問題,探究一下和田玉高價背後的幕後推手。遊資進入市場往往是以一種野蠻的形態出現,它不講道理,只要是玉,不管品質如何,它都會通通吃下。簡單來說就是:市場上每新出一批料,它就第一時間全部買,幾乎不搞價。這樣一來,短期內就會造成市場上的玉石稀缺,玉石稀缺後必然導致價格上漲。而當玉石價格漲到一定程度時,遊資就會把前期購買的玉全部拋到市場上,以此賺取高額利潤。
  • 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
    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。
  • 人類並不孤單 金星是否適合人類 465℃的金星上可能有生命
    這是我國古代著名天文學家司馬遷,在史記 天官書中對金星的描述,結合其特點,司馬遷將它與五行結合到了一起,並正式命名為金星,在太陽系的八大行星中,從內向外的第二顆行星便是金星,因為它的大小、質量、體積、與到太陽的距離均距地球相似,所以這被人們稱為地球的姊妹星。
  • 為什麼金星的大氣層旋轉速度比行星快得多?
    簡介:科學家們在1960年觀察到金星大氣比金星本身的自轉速度快,經過日本「赤月」號環金星衛星多年觀測,科學家們認為這種超轉速是由於金星向日面和背陰面的溫差造成的。
  • 金星大氣層的旋轉速度,為什麼比行星的自轉速度快60倍
    比如:我們的地球就是除了公轉還有自轉,這使得白晝黑夜循環交替,一年四季分明。它與其它太陽系中行星對比,顯得鶴立雞群。表面是看不出什麼,但是用數據對比就會有一個直觀的認識。該飛船能追蹤到它的雲層信息,還是多虧了該飛船的紫外線呈像機。科學家對大氣層的數據研究,對這個大氣層的風速有了實質性的測繪。不管是從它表面獲得的大氣波動、風速和形成旋轉湍流的數據,該太空飛行器都居功至偉。1.這個旋轉現象與它的大氣層中潮汐有些關聯,雖然有晝夜區分,但是夜晚冷卻與白天被太陽提升溫度的過程中,而導致它的赤道區域反覆形成大氣流波浪繼而產生潮汐現象。
  • 為什麼金星大氣層的旋轉速度,比行星的自轉速度快60倍?
    由於金星的亮度可以達到-3.3至-4.4等,所以,它看上去會比天狼星的亮度還要強14倍左右。 而生活在地球上的人們,也只有在傍晚或清晨來臨的時候,才有可能在天空的西側或東側覓得金星的身影,它正是古人口中的太白、或太白金星。一直以來,金星總是被人們稱為地球的姊妹星球,儘管金星和太陽之間只有0.725個天文單位的距離。
  • 金星的大氣壓力為什麼那麼大?因為它厚嗎?
    金星但是它的大氣密度卻非常大,在地表的大氣壓竟然達到地球地表下900米深度的水壓。。。。它的大氣有96%是二氧化碳這種較重的氣體,雖然在金星地表它的密度也不過地球地表水密度的6.5%,但是由於有上百公裡的厚度,導致地表上的壓力超過了地球地表的水壓,甚至達到與地球地表下900米深的水壓相當。
  • 是不是除了金星和天王星行星都逆時針自轉?如果是這樣,為什麼?
    沒錯,除了金星和天王星以外的行星都以逆時針的方向自轉。因為它自轉的速度非常慢。金星順時針旋轉和慢速自轉的原因是相同的。科學家認為金星曾經時逆時針旋轉的,但由於太陽的引力作用於它高密度的大氣層,大氣層,潮汐和其他行星的引力使得金星開始順時針旋轉。再開始順時針旋轉之前,金星的自轉速度減慢到幾乎靜止。
  • 為什麼金星的自轉方向與其他行星相反?
    金星的自轉周期無法通過望遠鏡觀測其表面標記來確定,因為它的大氣毫無特徵。在20世紀60年代,當金星距離地球最近的時候,雷達脈衝從金星被反射回來,它的自轉周期終於被發現,金星上的一天是243.09 +/- 0.18倍的地球日長,但它繞自身軸旋轉的方向和其他行星相比是相反的。
  • 如何改造金星,才能讓它適合人類生存?
    地球有個「姐妹」,它就是金星。金星的大小、密度與地球相仿,不僅存在著大氣層,巖漿中還存在著水分。與太陽系其它六顆行星相比,金星是最有可能存在生命的星球。因此,對金星進行環境改造,讓它變得適合人類生存,並非完全不可能。
  • 地球加速自轉?專家預測2021將是最短的一年
    我們坐在公交車上,司機突然踩一下油門,汽車一加速,人會馬上向後仰,這是汽車不在保持原來慣性而導致的結果。那麼地球突然加速呢?汽車上坐著人,地球表面有人也有海洋,外面還包裹著的大氣。由於地球相比汽車來說太大了,我們人類感覺不到加速。汽車踩一腳油門,往往是人仰馬翻,如果坦克踩一腳油門試試,航空母艦踩一腳油門呢,這個加速度是不一樣的,道理就在其中。