金星轨道器红外成像首次揭示金星夜间天气：与白天由南到北的风向相反

根据天基红外成像技术所做的天气预报，金星晚上会出现与日间相反的逆风。这是金星第一次在夜间被“清楚地观测到”天气模式，因为在地球上观测这颗地狱般的行星夜间的情况，是很困难的。

地球和金星有很多共同之处，因为它们都位于被称为“宜居带”的同一轨道区域，有可能存在液态水和生命。它们不仅在大小和质量上相似，而且都有固体表面和狭窄的大气，以及不同的天气模式，金星曾经有液态水。

但在没有阳光直射的情况下，观察行星夜间的天气模式是非常困难的，但日本研究小组从轨道飞行器上进行了红外观测，然后努力抑制噪声，并叠加不同的图像，以获得清晰的图像。

东京大学的科学家利用金星气候轨道器“晓”号（Akatsuki）探测器发现，金星上的夜风与日间风的方向是恰恰相反的。

研究人员认为，昼侧的“极向环流”和新发现的夜侧的“赤道环流”，可能助长了整个行星的超旋转，即赤道周围整个天气系统的凶猛的“东西环流”。

他们希望这次观测，能让天文学家建立更精确的金星天气模型，这也有助于了解地球的天气模式。

科学家对金星或太阳系其他行星的夜间天气知之甚少。这是由于缺乏阳光，使成像困难。现在，研究人员已经设计出一种方法，利用金星轨道飞行器“晓”号上的红外传感器，来揭示金星夜间天气的第一个细节。

他们的分析方法，也可以用来研究包括火星和气体巨星在内的其他行星。这些方法还可以让研究人员通过研究和比较其他世界，更多地了解支撑地球天气系统的机制。

为了实现这一目标，研究人员需要在红外光波长下日夜观察金星上的云团运动。然而，到目前为止，只有面向阳光的一面，天气状况是比较容易了解的。

以前，对夜间天气的一些有限的红外观测是可能的，但这些观测太过有限，无法描绘出金星整体天气的清晰画面。

“晓”号于2010年发射，是日本首个环绕另一颗行星运行的探测器，目标是利用飞船上的各种仪器观测金星及其天气系统。其携带的红外成像器，并不依赖太阳的照明来观察，但即使这样也不能直接分辨出金星夜景的细节。

“直接图像中的小规模云模式很微弱，经常难以从背景噪声中分辨出来。为了看到细节，我们需要抑制噪音。”研究人员称：“然而，金星是一个特殊的例子，因为整个天气系统都在快速旋转，所以我们必须补偿这种运动，即‘超级旋转’，以突出有趣的形成供研究。”

“超级旋转”（Super-rotation）是地球上所没有的一种重要的气象现象。Imamura和他的团队探索了维持这种“超级旋转”的机制，并认为金星晚上的天气特征可能有助于解释这种现象。

“我们终于可以观测到夜间的南北向风，也就是所谓的经向环流。令人惊讶的是，它们的运行方向与白天的运行方向相反。”

研究人员表示：“这一发现可以帮助我们建立更精确的金星天气系统模型，有望解决一些有关金星天气、甚至地球天气的长期悬而未决的问题。”

美国航天局(NASA)最近宣布了两项探索金星的新任务，分别是“达芬奇+”(vinci +)和“真理”(Veritas)探测器，欧洲航天局(European space agency)也宣布了一项新的金星任务，名为“愿景”(EnVision)。

结合“晓”号的观测能力，Imamura和他的团队希望他们很快就能探索金星的气候，不仅是现在的形式，还能探索金星的地质历史。

他们的研究结果近日发表在《自然》（Nature）杂志上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源：https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-9810191/Space-based-infrared-imaging-reveals-winds-run-BACKWARDS-night-Venus.html

论文链接：http://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03636-7