金星不僅逆行自轉,而且自轉速率不恆定,是太陽系中的奇葩啊!

2020-06-22     惜文說科技

原標題:金星不僅逆行自轉,而且自轉速率不恆定,是太陽系中的奇葩啊!

金星被厚厚的雲層覆蓋著,這是它在天空中顯得如此明亮的原因之一。古代天文學家對我們所知的軌道周期(自哥白尼以來)有了很好的認識;現代測量方法確定金星需要224.65天才能完成繞太陽一周的公轉,即金星年。然而,由於雲的存在,很難測量金星一天的時間長度,因為觀察可見表面特徵旋轉360度的方法是不可能的。1963年,地球上的雷達觀測穿透雲層,能夠測量到243天的自轉速率。更令人驚訝的是,金星在其軸上以與大多數行星相反的方向自轉,即所謂的逆行自轉。

之後的地面雷達研究得出了長度不一致的值,相差約6分鐘。麥哲倫宇宙飛船在1991年完成了487日的軌道測繪計劃,得出的正確數字仍然略有不同:243.0185天,不確定度約為9秒。但再之後的任務和地面觀測發現,自轉速率實際上並不是恆定的,而是似乎有所變化

模型認為,太陽潮汐力矩和表面上的大氣阻力至少可以解釋部分變化。了解金星的自轉速率對於未來金星著陸器任務至關重要,就像未來十年計劃的任務一樣。目前自轉速度不確定性相當於表面上大約21千米的距離,足夠錯過一個著陸點。

(博科園圖示)金星表面的雷達圖像,顯示了用於測量金星一天長度修正值的表面特徵之一。圖片:Campbell et al., 2019為了減少不確定性,哈佛史密森天體物理學中心天文學家約翰·錢德勒(John Chandler)和他所屬的科學家團隊,對1988年至2017年間29年的地面雷達觀測進行了新的分析。得出的結論是,金星年長平均為243.0212+-0.00006天。特別是,不確定性是迄今獲得的最小,儘管結果是一個平均值,因為它不反映短期振蕩。在接下來的十年里,研究人員預計,進一步的改進將確保2020年代末的金星著陸器任務能夠成功。從1988年到2017年收集的地面雷達觀測數據中,測量了金星年(LOD)的長度。

使用了地表特徵經度的偏移量,該預測基於對麥哲倫任務圖像在487天間隔內分析得出的243.0185天周期。研究得出29年的平均金星年值為243.0212±0.0006天。結果與先前的估計一致(但不確定性較小),包括基於金星快速紅外測繪數據和麥哲倫任務之間偏移量的估計。這些偏移量表明16年時間間隔的平均LOD值為243.0228±0.002天,我們無法檢測到細微、短期的速率振蕩,但導出的值為29年期間觀測數據提供了極好的擬合,可用於未來的著陸點規劃。

博科園|研究/來自:哈佛史密森天體物理學中心參考期刊《Icarus》DOI: 10.1016/j.icarus.2019.06.019博科園|科學、科技、科研、科普關注【博科園】看更多大美宇宙科學

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