日本金星气候轨道飞行器“晓”号首次揭示金星夜间的天气状况发现奇怪的风环流模式 _日本

日本金星气候轨道飞行器“晓”号首次揭示金星夜间的天气状况发现奇怪的风环流模式(Image credit: Paul K. Byrne and Sean C. Solomon / provided by JAXA)
（）据科技日报（刘霞）：日本科学家在最新一期《自然》杂志上撰文称，他们设计了一种新方法，利用日本金星气候轨道飞行器“晓”号（Akatsuki）上的红外传感器，首次揭示了金星夜间的天气状况：发现了夜间云层和一些奇怪的风环流模式。
金星是地球的近邻，和地球一样位于“宜居区” 。早在1978年就有探测器对其开展了探索，金星“日面”的天气很容易观测到，但其夜间的天气情况，即使在红外波段也很难清楚。科学家也对金星的“夜面”进行了红外观测，但这些研究未能清楚显示金星的夜间天气。
为此，研究人员利用了“晓”号金星探测器观测的数据。这款探测器旨在监测金星及其天气，它有一个红外成像仪，不需要阳光就可以“看见”观测对象，尽管成像仪不能捉到金星夜间的详细情况，但研究人员借助一种新分析方法，对成像仪捕捉到的数据进行处理，间接“看到”了金星难以捉摸的夜间天气。
研究负责人之一、东京大学的今村武史教授解释说：“直接图像中的小规模云层非常微弱，并且经常与背景噪声混杂在一起。为看到细节，我们需要消除噪声。”
他进一步表示，鉴于金星的天气系统自转得非常快，而金星本身自转得又非常慢，所以他们对天气系统的运动进行了补偿，借此在夜间观测了金星的南北风，发现了一些非常奇怪的现象。
今村武史说：“令人惊讶的是，夜间风吹拂的方向与白天的大相径庭。这项观测可以帮助我们建立更精确的金星天气系统模型，有望揭示金星天气和地球天气一些长期存在的、尚未回答的谜团。此外，科学家也可以利用这种新方法，未来揭示火星等其他行星甚至地球上天气的新细节。”
研究人员称，美国国家航空航天局（NASA）将在未来十年向金星发射两款探测器“真理”号和“达芬奇+”号；欧洲空间局将向金星发射“展望”号轨道飞行器，这3项新任务将继续增进我们对金星及其气候的了解。
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（）据cnBeta：几代天文学家都在研究我们太阳系的各种行星。虽然现代科学仪器和望远镜已经给我们提供了关于行星的详细信息，例如金星，但我们社会系统中的行星的某些方面仍然是一个谜。一个例子是金星上的夜间天气。人们对金星上的夜间天气知之甚少，因为没有阳光使天气模式的成像变得困难。
最近，研究人员开发了一种方法，利用日本金星轨道飞行器Akatsuki上的红外传感器来揭示金星上的夜间天气的细节。分析方法也可用于研究太阳系的其他行星，包括火星等。
该项目的科学家指出，使用他们的新方法研究金星的天气，也可以让科学家更多地了解驱动地球上的天气系统的机制。地球和金星有很大的不同，但确实有很多共同点。它们的大小和质量相似，并且都在被称为宜居区的同一轨道区域内围绕太阳运行。两颗行星都有一个坚实的表面和一个狭窄的大气层。
金星和地球足够相似，研究金星上的 "是与否"可以帮助科学家更多了解我们的星球。以前，只有金星的日面容易被科学仪器所接触。而现在通过利用Akatsuki的红外成像仪，科学家们不需要阳光就可以进行观察。然而，他们很清楚，轨道器上的红外图像不能解决金星夜面的细节问题，但给研究人员提供了数据，使他们能够间接地观察事物。
团队成员能够结合图像来抑制通常掩盖来自云层的噪音。在金星上，整个天气系统快速旋转，科学家们不得不对这种运动进行补偿，这被称为超级旋转，以突出有趣的形态进行研究。该小组正在探索维持金星超级旋转的机制，并认为夜间的天气特征可能有助于解释它。
利用这些数据已经做出的一个有趣的观察是，与白天相比，夜间的南北风的旋转方向是相反的。未来将收集更多关于异常天气的数据。美国宇航局有两项任务，将在未来几年内再次发射新的航天器去探索金星。
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（）据中国科学报：金星虽然是一颗类地行星，但大气环流却和地球上的大不相同。研究人员利用金星气候轨道探测器Akatsuki（拂晓号）拍摄的热红外图像获得了当地所有时间的天气。
显著的向赤道流动出现在夜间，当纬向平均时，经向速度为零。热潮汐的速度结构是在不受哈德利环流影响的情况下确定的。他们发现半日潮的振幅大到足以维持大气超旋。
平均经向流在云顶较弱，说明在云顶上方存在哈德利环流极向分支，而在云中存在哈德利环流赤道向分支。该研究结果将为其他天体的大气超旋转研究提供启示。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03636-7

日本金星气候轨道飞行器“晓”号首次揭示金星夜间的天气状况 发现奇怪的风环流模式

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