向来为炽热炼狱的金星 居然有酷寒之境

金星居然有酷寒之境。(图/引用自台北天文馆之网路天文馆网站)

国际中心综合报导

欧洲的金星特快车号(Venus Express)绕轨探测器,探测到金星大气层中有个特别严寒的区域,冷到足以让二氧化碳变成固态干冰,甚至降下干冰雪。金星因具有浓厚且富含二氧化碳的大气,又比地球还靠近太阳,使其表面温度失控温室效应而高达摄氏450度,成为太阳系中除太阳之外,表面温度最高的天体。由于位置、体积质量都与地球近似,被视为地球的姊妹行星,不过是姊妹中比较邪恶而不受欢迎的那一个。不过,经由金星特快车号探测分析结果科学家发现距离金星地表约125公里高的大气温度,居然低达摄氏零下175度;这个温度,比地球大气最冷的区域还要冷很多,相当不可思议。当阳光穿透金星大气时,部分阳光会被大气中的二氧化碳吸收,因此借由监测穿越金星昼夜线(terminator,明暗交界)大气的太阳光,便可借由被吸收掉的太阳光量来估算金星大气中二氧化碳气体分子在不同高度浓度。将二氧化碳浓度和大气压力随高度变化资料予以结合后,科学家们便可计算出大气温度随高度变化的概况,从而惊讶地发现金星大气中居然有这么寒冷的地方。这篇论文的第一作者Arnaud Mahieux(比利时太空天文研究所,Belgian Institute for Space Aeronom)表示:既然金星大气在某些高度的温度降到二氧化碳的凝固点以下,那么这些地方即可能会出现二氧化碳冰,也就是俗称的干冰。

漂浮在大气中的干冰细粒或干冰雪粒形成的云朵反射率应该很高,被阳光照射后,可能导致这些拥有干冰云的大气层比其他正常的大气层还亮。然而,虽然金星特快车号的确会偶尔观测到金星大气中有非常亮得区域,但这也能以水冰或是其他大气扰动来解释,不见得是干冰造成的。此外,Mahieux等人还发现在金星昼夜线处发现的这层寒冷大气,其实夹在两层相对较暖的大气之间(约100公里和140公里高的地方)。在比较热的金星大气昼侧和比较冷的夜侧,其温度随大气变化的剖面图在距地表120公里高之处的差异颇大,因此在昼夜线,是个会受到来自昼夜两侧不同效应的过渡区,或许在某个高度受到夜侧的影响比较大,而在另一高度受到的昼侧影响比较大。金星特快车的其他昼夜线观测资料其实也曾绘制过类似的温度剖面图,包括今年稍早发生金星凌日的时候电脑模拟能预测观测到的温度剖面图会是什么模样,不过得经过进一步的观测确认,才能确定金星高层大气中的一氧化碳、氮和氧等其他组成成分对这样的温度剖面有无贡献,因为这些成分在金星高层大气中的含量比二氧化碳还多。这项发现很新,科学家们在地球或火星大气昼夜线中都不曾发现类似的情形,而金星、地球和火星的大气组成成分和温度状况都不相同,因此科学家们得花点时间想想这样的发现到底有没有什么特别的意义。(文/引用自台北天文馆之网路天文馆网站)