金星的高速旋转大气层是由潮汐效应产生

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一队以北海道大学地球环境科学研究院堀之内武副教授为首,连同日本宇宙航空研究开发机构太空科学研究所的研究人员组成的国际研究小组,基于破晓号(あかつき,暁,Akatsuki)获得的观测数据,发现金星大气层的超高速旋转是由潮汐效应产生。

一队以北海道大学地球环境科学研究院堀之内武副教授为首,连同日本宇宙航空研究开发机构太空科学研究所的研究人员组成的国际研究小组,基于破晓号(あかつき,暁,Akatsuki)获得的观测数据,发现金星大气层的超高速旋转是由潮汐效应产生。

金星浓厚大气层的旋转速度是它自转速度的六十倍,所以称为超级气旋。什么是超级气旋?众所周知,没有加速机制就无法保持气体以这种超高速旋转,但是什么机制产生令气体高速旋转?科学家通过破晓号获得详细的图像和温度数据的分析可以看到,高热气流是造成这种加速机制的原因。大地潮与海洋的潮起潮落相关的海潮是由月亮的吸引力产生的,由于夜间冷却而引起的海潮在地球和金星上都存在,称为「热潮汐波」。

在金星,潮汐负责将低纬度地区的大气加速,大气中存在的潮汐以外的波浪和湍流也是造成加速的原因。这些结合使到金星由子午线循环和极热而导致极慢的传热建立一个系统,该系统可以通过旋转将热量快速传递到夜晚,并且将热量有效分配。这样就可以维持大气高速旋转,热量从日光照射的金星白天表面转移到太阳胆射不到夜晚的寒冷表面。

【图、文:节译自北海道大学2020年4月24日新闻公布】研究全文刊登在2020年4月23日出版的《科学》期刊

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