航天器揭示金星的超旋转由大气潮汐维持

金星–以计算机模拟的全球视野为中心，东经90度。

赤月号航天飞机的图像揭示了维纳斯的大气旋转速度比行星本身快得多的原因。

由北海道大学的竹内武之内（Takeshi Horinouchi）领导的国际研究小组透露，这种“超旋转”是由地球白天的太阳加热和夜晚的冷却所形成的大气潮汐波维持在赤道附近的。然而，更靠近两极，大气湍流和其他类型的波具有更明显的作用。该研究于4月23日在线发表在《科学》杂志上。

金星旋转非常缓慢，需要243天的地球日才能绕其轴旋转一次。尽管旋转速度非常慢，但金星的大气向西旋转的速度比其行星旋转的速度快60倍。这种超级自转会随着高度的增加而增加，只需要四天的地球时间就可以绕着整个行星向云层的顶部循环。快速移动的大气将热量从行星的白天传递到夜晚，从而减小了两个半球之间的温差。Horinouchi说：“自从1960年代发现超级旋转以来，其形成和维护的机制一直是一个长期的谜团。”

拟议中的系统将维持金星大气的超旋转（黄色）。朝向赤道顶的热潮（红色）强制向西超旋转。大气是由双重循环系统控制的：子午（垂直）循环（白色）缓慢地向两极传输热量，而超级自转则将热量快速向行星的夜边传输。

太空与宇航科学研究所（ISAS，JAXA）的Horinouchi及其同事开发了一种新的，高度精确的方法来跟踪云并从明月号太空船上的紫外线和红外摄像机提供的图像中得出风速，这项技术就开始了。金星在2015年12月的轨道。这使他们能够估算大气波和湍流对超旋转的贡献。

该小组首先注意到，高纬度和低纬度之间的大气温差是如此之小，以至于没有跨纬度环流就无法解释。Horinouchi解释说：“由于这种循环会改变风的分布并削弱超级旋转峰，因此这也暗示着还有另一种机制可以加强和维持观测到的风分布。”进一步的分析表明，维护工作是由热潮（白天和黑夜之间的太阳加热反差激发的大气波）维持的，这在低纬度地区提供了加速作用。较早的研究提出，大气湍流和除潮汐以外的波浪都可以提供加速作用。但是，当前的研究表明，即使它们在中高纬度中起着重要作用，它们在低纬度时也能相反地弱化超旋转。

他们的发现揭示了维持超旋转的因素，同时提出了一种有效地在全球范围内传递热量的双重循环系统：子午环流将热量缓慢地传递到两极，而超旋转则将热量快速地传递到行星的夜边。

Horinouchi补充说：“我们的研究可以帮助更好地了解潮汐锁定系外行星的大气系统，它们的一侧始终面对中心恒星，这类似于金星的太阳日很长。”

请阅读金星的大气由于热潮而旋转得比其表面快得多，以获取更多有关此研究的信息。

参考：

法国巴黎MétéorologieDynamique实验室（LMD / IPSL）的Sebastien Lebonnois撰写的“超级旋转的金星气氛”；法国巴黎索邦大学的S. Lebonnois；法国巴黎ENS的S. Lebonnois；法国巴黎PSL研究大学的S. Lebonnois；法国巴黎高等理工学院的S. Lebonnois；法国巴黎理工学院的S. Lebonnois；法国巴黎CNRS的S.Lebonnois。DOI：
10.1126 / science.abb2424

日本札幌北海道大学的竹内武史（Takeshi Horinouchi）说：“波浪和湍流如何维持金星大气层的超旋转”；武之内武史;山崎淳村上真矢哈维尔·佩拉尔塔（Javier Peralta）中村雅人日本相模原市日本航天探索局的佐藤武彦；日本神户神户大学的林志幸（Yoshi-Yuki Hayashi）；渡边茂人;日本江别市北海道信息大学的佐藤贵雄（Takao M. Sato）；日本习志野千叶技术学院的山田真武（Manabu Yamada）；日本东京国立先进工业科学技术研究所的K山彻（Toru Kouyama）；田口诚;日本东京立教大学的福原哲也（Tetsuya Fukuhara）；日本京都产业大学的高木正宏（Masahiro Takagi）；日本彦根滋贺县大学的小原一典（Kazunori Ogohara）；威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校的Sanjay S. Limaye；日本东京大学东京大学的今村健（Takeshi Imamura）；中村雅人日本东京大学研究生院的佐藤武彦（Takehiko Satoh）
10.1126 / science.aaz4439