《Atmosphere》：金星的秘密可能就隐藏在夜晚的热量之中

《Atmosphere》：金星的秘密可能就隐藏在夜晚的热量之中

据cnBeta：尽管离地球很近且有几乎相同的大小，但金星却是另一个世界。在其厚厚的酸性硫磺云的地幔之下，在表面460摄氏度是常规。这个温度是由一个几乎只有二氧化碳的大气层的温室效应保持的。在70公里的高空，人们必须承受永久的风暴，这是所谓的金星超旋转的产物。

由西班牙天体物理学和科学研究所领导的一个研究小组甚至更接近于解释这些地狱特征之间的联系。

一项发表在《Atmosphere》上的研究由IAstro和里斯本大学的Pedro Machado领导，其提出了有史以来对金星平行于赤道的风速和云层底部高度的最详细和完整的测量。结果之一是同时测量了相距20公里的两个不同高度的风速。研究小组记录了云层顶部的风速快了约150公里/小时的差异，这加强了能量从低层的热量转移到大气层的总体循环的假设。

Pedro Machado说道：“当我们向上移动到越来越高的高度时，风会加速，但我们还不知道为什么。这项研究对此有很多启发，因为我们第一次成功地研究了风的垂直成分，也就是说，来自较低和较热层的能量如何被带到云层顶部，在那里导致风的加速。”

地面的温度达到460摄氏度并产生红外辐射，它加热空气并使其向上移动。这种辐射穿过云层底部最透明的区域，约在离地表48公里处。当用红外线观察金星时，可以看到这种光从表面的热量中辐射出来，云层的剪影、不透明的和黑暗的都变得可见。

研究人员以一小时的间隔观察和跟踪云层并使用由塞维利亚大学的Javier Peralta和这项研究的共同作者改进的跟踪技术间接计算出了推动这些云层的风的速度。在云层底部和中等纬度地区，这一速度约为216公里/时，在接近两极的地方则下降到一半。

这项工作是几乎是通过在两极之间对研究团队于2012年7月11日至13日期间在加那利群岛的拉帕尔马利用伽利略国家望远镜(TNG)在红外线中拍摄的图像进行恢复展开的。而在同一天，在一个协调的战略中，欧洲航天局(ESA)的金星Epress探测器当时在该行星的轨道上，其使用可见光观察到云层的顶部，约在20公里的高度和70公里的高度。

同样是跟踪这些云，研究人员得到的速度是360公里/时左右。其他研究以及计算机模拟表明，云层底部的风速几乎是恒定的，白天和夜晚之间没有明显的差异。然后，研究小组能假设夜间登记的风速在白天的大气层低层是相同的。

因此，研究人员首次收集了两个海拔高度之间的风速差异的测量结果，结论是：在白天，仅在20公里内，平行于赤道的风遭受到约150公里/时的速度提升。来自地表的热量可能是维持云层顶部风的这些旋风速度的引擎。

由于Javier Peralta为这项研究带来的方法，用地球上的望远镜收集的数据的精确度可以跟太空探测器上的红外相机相媲美。Pedro Machado解释称：“我们使用了跟空间探测器获得的图像相同的地理参考方法，该方法由NASA开发并由ESA补充。就好像这里的地面上的望远镜是一艘宇宙飞船一样。”

随着这一方法的成功，该小组现在将扩大他们对风的垂直成分的研究，通过跟目前在金星轨道上的探测器即JAXA开发机构的Akatsuki任务协调从地面进行新的观测。这项研究表明，从地球上进行的观察是对空间任务同时收集的数据的补充。尽管空间分辨率较低，但由于我们的星球跟金星的距离，一般来说有可能对我们的邻居有一个全面的了解，而空间探测器因其轨道的关系并不总是能够得到这种了解。

眼下，ESA正在计划下一个专门针对金星的任务–EnVision。它将研究这个星球的表面并试图了解它的过去。葡萄牙参与了这项任务，Pedro Machado领导着葡萄牙财团，此外，他还是负责其中一个仪器–红外光谱仪的共同研究者。“这项工作显示了EnVision仪器将实现的科学类型。我们已经证明了这项未来任务所能实现的科学的巨大相关性。”

IAstro和葡萄牙研究人员在了解金星大气动力学方面的经验将有助于选择EnVision任务将观察的光的波长，并从科学角度来看最相关的大气层从而有助于设计和规划该任务及其仪器。

此外，从葡萄牙航天局的支持角度来看，国家参与这项任务将使葡萄牙工业界加入到ESA的另一个国际项目中。

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