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金星云中巨大的波浪改变了一天的长度

时间:2018-06-23 08:52:29 来源:TECH科技资讯网 评论:0 点击:0
  你不会期望一个玩具陀螺陀螺每次旋转时都以同样的速度旋转,但你可能会期待一颗行星。然而,多年来对金星的观测发现,根据金星的旋转计算金星日的长度略有不同。
 
  金星是奇怪的,我们必须小心指定我们的意思是“一天”,因为金星慢慢顺时针旋转,因为它围绕太阳顺时针方向旋转,太阳绕地球一圈比金星本身快360。日出到日出(比喻说,鉴于金星的云层阻塞的气氛),一天大约有117地球天长。然而,麦哲伦1990号飞船和2006号金星快车的测量结果相差约7分钟。这并不是测量的结果,而是一个真正的变化。

  那么金星为什么会随着时间的推移而稍微改变它的旋转速度呢?最明显的建议是来自太阳的潮汐力某种程度上是负责任的。但最近日本的阿库苏飞船在金星的云层中发现了一些奇怪的东西,这表明它的大气层可能与它有关。
 
  Akatsuki看到云层顶部有一个巨大的山脊,尽管金星的大气环流只在地球的四天内环绕地球运行,但云层的顶部仍然存在。云脊位于一个叫做阿芙罗狄蒂Terra高地的区域之上,似乎是一个惊人的大的大气重力波,而不像在流动的溪流中岩石上方的平稳纹波。

  在没有精确测量技术的情况下,地球上的观测太微妙了,但是大气可以与固体行星交换角动量,稍微加速或减缓它的旋转。基于这一事实,加州大学洛杉矶分校的Thomas Navarro领导的一个小组决定调查这一巨大的大气波是否能帮助解释金星的变化日。
 
  为了做到这一点,这个小组转向了为金星设计的现有气候模式。问题是,该模型的空间分辨率太粗糙,不能包括Aphrodite Terra地形的详细表示。而不是通过大大增加分辨率来建立一个不切实际的慢速运行模型,而是研究人员在地形上对大气造成的物理后果进行编码。这被称为“参数化”,它是针对比模型网格细胞更小的尺度发生的各种事情,直到形成微小的云滴。
 
  研究人员让模型从一个看不见的山脉增加了风应力。果然,一个大的大气波形成,看起来非常像真实的。不仅仅是在Aphrodite Terra之上,在其他高地看到的小波浪也被复制了。
 
  最重要的是,这些波的时间与观测相符。赤道阿芙罗狄蒂Terra的波浪实际上出现在下午(相对于很长的金星日),在黄昏时逐渐消失。每天循环的原因似乎是表面温度。虽然金星的乳白色的大气阻挡了大部分进入的阳光,但下午的大气表面层却温暖了几度。当温暖的流体趋于上升时,这使得风可以在高地上弹出,而不是被它们挡住。下午地面风速回升的事实也有帮助。
 
  这样一来,你可以算出这个大气扭矩对金星旋转有多大的影响。在这个模型中,观察金星在午后在阿芙罗狄蒂Terra会给你的印象是,它的时间比你在午夜观测到的时间长两分钟,这是我们过去测量的七分钟差异的一个重要部分。添加潮汐相互作用的影响与太阳和更大的一部分。
 
  不幸的是,这个模型不适合于模拟多年来大气循环的结果。研究人员说,我们将需要更多的测量金星贯穿其每天的周期和一个不同的模型在所有的因素在播放。
 
  在金星的地狱般的表面温度下建造一个手表并不是简单的融化,这是一个壮举,但是如果你做到了,保持时间显然需要考虑固体行星与大气之间的推动力匹配。