首次在金星上观察到类似彩虹的现象

时间：2021-09-24 17:25:01 来源：

荣耀与爱神：同心彩色圆圈的中心是图像左半部分的淡黄色斑块。荣耀至少延伸了1200公里。不仅可见光，而且所有波长都有助于荣耀。为了也使紫外线和红外线的影响可见，在这种假色表示中，相机数据中的每个波长都由不同的颜色解释。

研究人员将金星的光辉形象化了，这是在云层顶部观察到的类似彩虹的光现象，有助于识别地球酸性云层的组成部分。

在云层之上旅行时，飞机乘客有时会见证一个光辉的时刻：类似于环形彩虹的光现象。云中的水滴向后散射阳光，是这种现象的原因。由位于哥廷根的马克斯·普朗克太阳能系统研究所（MPS）领导的一组科学家现在已经完全描绘了金星的荣耀-因此，这是首次出现在地球以外的行星上。数据是通过ESA的太空探测器Venus Express获得的。数据表明，金星云顶中的硫酸可能还含有纯硫或氯化铁。

金星周围的云层掩盖着对生命的敌视之美。硫酸是其主要成分。加上地球上主要由二氧化碳组成的密集大气层，这种云层覆盖使金星产生了极端的温室效应。在地球表面，温度通常超过400摄氏度。奶油黄色云团的确切组成仍不清楚。大约90年前，地面观测显示，这些云“吞噬”了特定波长的紫外线。单独的硫酸不能导致这种作用。

未知物质可能的候选清单很长：例如，有人建议使用氢溴酸，无定形硫，气态氯化物甚至细菌。但是，没有一种物质可以被确定地确定。现在，在Venus Express的Venus监控摄像头数据中发现的荣耀可能会提供帮助。毕竟，这种现象仅在非常特殊的条件下才会发生：云中的液滴（或可能的固体晶体）必须绝对是球形的且大小均匀。同心环的宽度及其相对强度可以得出有关其尺寸和折射特性的结论。

新研究的第一作者，MPS的Wojciech Markiewicz博士解释说，观察荣耀的最重要前提是观察位置。这在地球和金星上都是正确的。观察者必须准确地位于云层和太阳之间的直线上。云中的水滴将阳光散射回去。观察者在由彩色同心圆包围的云顶上看到了自己的影子。

模拟了金星（左）和地球（右）上的荣耀现象的视图，而没有考虑任何雾度或背景云亮度的影响。当阳光照在云滴上时，就会产生光彩–对于地球来说，是水颗粒，对金星来说是硫酸颗粒。金星和地球上的荣耀外观之间的主要区别不是由于组成，而是由于颗粒大小。地球上的云滴直径通常在10到40万分之一毫米之间，但在金星上，在云顶发现的水滴要小得多，通常不超过千分之二毫米。因此，彩色条纹比它们在地球上出现的距离要远。

自2011年4月以来，自2006年以来一直在维纳斯轨道上运行的维纳斯特快航天器已被操纵到适当的观察位置超过十二次。Markiewicz说：“原则上，我们的图像也将显示正在观测的航天器的阴影。”但是，太空探测器和云顶之间约有6000公里。从这个距离来看，航天器的阴影显得很小，以至于相机无法分辨它。

所得到的图像不仅令人印象深刻，而且具有很高的科学价值。在计算机模拟中，研究人员重新制定了导致光荣的光学过程，并尝试尽可能近地重建其图像。为此，他们改变了参数，例如液滴的大小和折射率。“在我们的计算中，我们无法仅使用仅由硫酸组成的液滴来重建图像”，Markiewicz说。科学家的计算表明，必须存在其他物质。这很可能是人们期待已久的未知紫外线吸收剂。尤其是带有氯化铁核或纯硫外层的硫酸液滴被证明是很有前途的候选物。

出版物：W.J.Markiewicz等人，“金星云顶上的荣耀和未知的紫外线吸收剂”，伊卡洛斯岛，2014年； DOI：10.1016 / j.icarus.2014.01.030

图片：ESA / MPS / DLR / IDA； C.威尔逊/ P。薰衣草

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