北海道大学 金星——以东经90度为中心的计算机模拟全球视图(美国宇航局/JPL)
信用:美国国家航空航天局/JPL 来自晓宇宙飞船的图像揭示了是什么让金星的大气层旋转得比行星本身快得多
由北海道大学的堀内武次领导的一个国际研究小组揭示，这种“超级自转”是由赤道附近的大气潮汐波维持的，这些潮汐波是由地球白天的太阳加热和夜晚的太阳冷却形成的
然而，在更靠近两极的地方，大气湍流和其他种类的波有更明显的影响
这项研究于4月23日在线发表在《科学》杂志上
金星自转非常慢，需要243个地球日才能绕其轴自转一周
尽管自转非常缓慢，金星的大气层向西自转的速度是其行星自转的60倍
这种超级自转随着高度的增加而增加，只需要四个地球日就可以绕着整个星球向云层顶部循环
快速移动的大气层将热量从地球的白天传输到夜晚，减少了两个半球之间的温差
“自从超级自转在20世纪60年代被发现以来，然而，它的形成和维持背后的机制一直是一个长期的谜，”Horinouchi说
来自空间和航天科学研究所(JAXA ISAS)和其他研究所的Horinouchi和他的同事开发了一种新的高度精确的方法，用于跟踪云和从晓航天器上的紫外和红外摄像机提供的图像中获取风速，该航天器于2015年12月开始绕金星运行
这使得他们能够估计大气波动和湍流对超旋转的贡献
维持金星大气超自转(黄色)的拟议系统
赤道顶部的热潮(红色)加强了向西的超级旋转
大气由一个双循环系统控制:缓慢地向两极输送热量的经向(垂直)循环(白色)和快速地向行星的夜侧输送热量的超自转
信用:星球-C项目组 该小组首先注意到，低纬度和高纬度之间的大气温度差异如此之小，如果没有跨纬度的环流，这是无法解释的
“由于这样的环流会改变风的分布并削弱超级旋转的峰值，这也意味着还有另一种机制来加强和维持观测到的风的分布，”Horinouchi解释说
进一步的分析表明，这种维持是由热潮维持的——热潮是一种大气波，由阴面和阴面之间的太阳加热反差激发——它在低纬度地区提供加速度
早期的研究提出大气湍流和热潮以外的波可能提供加速度
然而，目前的研究表明，尽管它们在中高纬度地区发挥着重要作用，但它们的作用相反，在低纬度地区会使超自转微弱减速
他们的发现揭示了保持超自转的因素，同时提出了一个有效地将热量输送到全球的双循环系统:缓慢地将热量输送到两极的经向循环和快速地将热量输送到地球夜间的超自转
“我们的研究有助于更好地理解潮汐锁定系外行星上的大气系统，这些系外行星的一侧总是面向中心恒星，这类似于金星有一个非常长的太阳日，”Horinouchi补充说
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