帕克太阳探测器揭露金星电离层与太阳周期的关系

当NASA的帕克太阳探测器飞越金星大气的电离层时，侦测到低频无线电波讯号，帮助我们了解金星如何响应太阳磁场的周期变化。

金星大小和组成皆与地球相似，却是一个灼热、充满有毒气体、可能不适合生命发展的世界。 为何金星和地球环境如此不同，是行星科学家和天体生物学家深感兴趣的问题。 金星表面的高温与二氧化碳为主的浓厚大气及硫酸云，使得探测卫星与登陆器的运作极富挑战，因而近日的观测数据常来自非以金星为主目标的计划（如帕克太阳能探测器）。

近日，帕克太阳探测器为能更近距离观测太阳，利用金星的重力来调整速度和轨道，而就在近距离飞越时观测到此无线电波讯号。 科学家发现，这与伽利略号探测器在飞越木星卫星的电离层（阳光游离大气层使其形成电浆状态）时，所记录到的低频电波辐射相同。

藉此科学家计算出金星电离层密度，并与1992年直接观测到的数据比较，发现目前的密度较先前小约10倍，并认为此和太阳的周期活动有关。 太阳的南北磁极约每11年交换一次，虽目前尚不清楚磁场活动周期的产生机制，但已知太阳磁场在磁极转换时较弱。 在磁极转换后磁场会逐渐增强，相关的太阳的活动如黑子（表面磁场较强处）、闪焰、日冕物质抛射等… 也会增加。

地面上的观测亦发现金星电离层会随太阳周期改变，在太阳活动较强时电离层密度会上升，反之亦然。 之前缺乏直接观测来佐证，现在已知1992年靠近太阳活动的极大期，而2020的观测靠近极小期，与地面上的观测结果一致。

太阳的周期对金星电离层的影响有两个可能解释。 其一是，在太阳极小期时，金星电离层高度会被压缩，使得迎向太阳面被解离的离子不易流向背光处，使得背光处的电离层较稀薄。 另一是，在太阳活动极小期时，金星电离层流失的速度较快。 还需要更多的观测来了解背后的机制。 （编译/陈姝蓉）

数据源：science alert

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