金星的高速旋轉大氣層是由潮汐效應產生


一隊以北海道大學地球環境科學研究院堀之内武副教授為首,連同日本宇宙航空研究開發機構太空科學研究所的研究人員組成的國際研究小組,基於破曉號(あかつき,暁,Akatsuki)獲得的觀測數據,發現金星大氣層的超高速旋轉是由潮汐效應產生。

金星濃厚大氣層的旋轉速度是它自轉速度的六十倍,所以稱為超級氣旋。什麼是超級氣旋?眾所周知,沒有加速機制就無法保持氣體以這種超高速旋轉,但是什麼機制產生令氣體高速旋轉?科學家通過破曉號獲得詳細的圖像和溫度數據的分析可以看到,高熱氣流是造成這種加速機制的原因。大地潮與海洋的潮起潮落相關的海潮是由月亮的吸引力產生的,由於夜間冷卻而引起的海潮在地球和金星上都存在,稱為「熱潮汐波」。

在金星,潮汐負責將低緯度地區的大氣加速,大氣中存在的潮汐以外的波浪和湍流也是造成加速的原因。這些結合使到金星由子午線循環和極熱而導致極慢的傳熱建立一個系統,該系統可以通過旋轉將熱量快速傳遞到夜晚,並且將熱量有效分配。這樣就可以維持大氣高速旋轉,熱量從日光照射的金星白天表面轉移到太陽膽射不到夜晚的寒冷表面。

【圖、文:節譯自北海道大學2020年4月24日新聞公佈】研究全文刊登在2020年4月23日出版的《科學》期刊

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