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主譯:澄
校對:遠山真理
審核:牧夫天文校對組
美編:張一帆
后臺:李子琦
https://www.nao.ac.jp/news/science/2025/20250701-rise.html
■圖為氣象衛星 “向日葵 8 號” 拍攝的圖像中偶然闖入的金星(攝于 2018 年 8 月 11 日 18:00(世界時))。通過分析此類偶然拍攝到的圖像,測定出了金星云頂不同高度的亮度溫度。(制圖:西山等人. (2025))
通過分析氣象衛星 “向日葵 8 號”和“向日葵 9 號” 拍攝地球時偶然闖入的金星影像,研究團隊明確了金星大氣溫度的長期變化。這有望助力揭示金星大氣中發生的現象機理。此外,該研究還表明氣象衛星可用于天體的科學觀測。
金星的一大特征,是其大氣以約為自轉速度 60 倍的速度沿經度方向旋轉,這種現象被稱為 “超級自轉”。觀測發現,這種旋轉速度存在數年時間上的尺度變動。超級自轉的形成機理被認為與行星尺度的波動結構密切相關,例如由太陽熱量加熱大氣產生的熱潮汐波,以及因行星自轉而產生的科里奧利力,或是隨緯度不同而引發的羅斯貝波(注1)等。
*注1:羅斯貝波是在地球自轉作用下,在海洋和大氣中形成的一種“彈簧”效應,這種波動能夠影響大氣和洋流的運動。?
要揭示其機理,需要對金星大氣溫度進行長期監測。然而,從地面難以觀測金星大氣,金星探測器的觀測也從未持續超過 10 年。
由包括國立天文臺研究人員在內的國際研究團隊,著眼于氣象衛星 “向日葵 8 號”和“向日葵 9 號” 拍攝地球時同時會攝入的宇宙空間,捕捉其中偶爾出現的金星影像,成功測定出了金星大氣的亮度溫度。通過分析紅外區域多個波段的圖像,分析出了金星大氣不同高度的溫度時間變化。進一步研究表明,從這種時間變化中可以解讀出熱潮汐波的模式變動,且羅斯貝波的溫度振幅因高度不同而存在差異。
領導該研究團隊、曾作為研究生在國立天文臺開展研究的德國航空航天中心客員研究員西山學表示:“今后,通過與金星大氣環流模型進行比較,我們有望揭示尚未明確的金星大氣長期變化的原因,也期待能加深對擁有比地球濃厚得多的大氣的金星上物理現象的理解?!?/p>
此類觀測也可利用其他氣象衛星開展。該研究中開發的方法有望在今后持續提供揭示金星大氣長期變化的寶貴觀測數據,為金星大氣研究的發展做出貢獻。
發表人員
· 西山學(東京大學大學院理學系研究科 客員共同研究員/德國航空航天中心(DLR)客員研究員/學術振興會海外特別研究員/國立天文臺 客員研究員(研究開始當時))
· 巖中達郎(理化學研究所數理創造研究中心數理展開部門 研究員/東京大學大學院理學系研究科地球行星科學專業 博士課程(研究開始當時))
· 宇野慎介(理化學研究所光量子工學研究中心 基礎科學特別研究員/東京大學大學院理學系研究科附屬天文學教育研究中心 博士課程(研究開始當時))
· 今村剛(東京大學大學院新領域創成科學研究科/大學院理學系研究科 教授)
· 青木翔平(東京大學大學院新領域創成科學研究科 講師)
· 藤井友香(國立天文臺科學研究部 準教授)
· 田口真(立教大學理學研究科 教授)
共同發布機構
· 東京大學大學院理學系研究科
· 東京大學大學院新領域創成科學研究科
· 自然科學研究機構 國立天文臺
· 立教大學
發表論文
· 西山學等人?!稓庀笮l星揭示的金星云頂溫度的時間變化》,發表于《地球、行星與空間》,DOI: 10.1186/s40623-025-02223-8
責任編輯:甘林
牧夫新媒體編輯部
謝謝閱讀
歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT)拍攝的原星盤
圖源:ESO
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