成功观测金星大气温度的长期变化——气象卫星向日葵8号·9号的太空望远镜式的运用

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主译：澄

校对：遠山真理

审核：牧夫天文校对组

美编：张一帆

后台：李子琦

https://www.nao.ac.jp/news/science/2025/20250701-rise.html

■图为气象卫星 “向日葵 8 号” 拍摄的图像中偶然闯入的金星（摄于 2018 年 8 月 11 日 18:00（世界时））。通过分析此类偶然拍摄到的图像，测定出了金星云顶不同高度的亮度温度。（制图：西山等人. (2025)）

通过分析气象卫星 “向日葵 8 号”和“向日葵 9 号” 拍摄地球时偶然闯入的金星影像，研究团队明确了金星大气温度的长期变化。这有望助力揭示金星大气中发生的现象机理。此外，该研究还表明气象卫星可用于天体的科学观测。

金星的一大特征，是其大气以约为自转速度 60 倍的速度沿经度方向旋转，这种现象被称为 “超级自转”。观测发现，这种旋转速度存在数年时间上的尺度变动。超级自转的形成机理被认为与行星尺度的波动结构密切相关，例如由太阳热量加热大气产生的热潮汐波，以及因行星自转而产生的科里奥利力，或是随纬度不同而引发的罗斯贝波（注1）等。

*注1：罗斯贝波是在地球自转作用下，在海洋和大气中形成的一种“弹簧”效应，这种波动能够影响大气和洋流的运动。

要揭示其机理，需要对金星大气温度进行长期监测。然而，从地面难以观测金星大气，金星探测器的观测也从未持续超过 10 年。

由包括国立天文台研究人员在内的国际研究团队，着眼于气象卫星 “向日葵 8 号”和“向日葵 9 号” 拍摄地球时同时会摄入的宇宙空间，捕捉其中偶尔出现的金星影像，成功测定出了金星大气的亮度温度。通过分析红外区域多个波段的图像，分析出了金星大气不同高度的温度时间变化。进一步研究表明，从这种时间变化中可以解读出热潮汐波的模式变动，且罗斯贝波的温度振幅因高度不同而存在差异。

领导该研究团队、曾作为研究生在国立天文台开展研究的德国航空航天中心客员研究员西山学表示：“今后，通过与金星大气环流模型进行比较，我们有望揭示尚未明确的金星大气长期变化的原因，也期待能加深对拥有比地球浓厚得多的大气的金星上物理现象的理解。”

此类观测也可利用其他气象卫星开展。该研究中开发的方法有望在今后持续提供揭示金星大气长期变化的宝贵观测数据，为金星大气研究的发展做出贡献。

发表人员

· 西山学（东京大学大学院理学系研究科 客员共同研究员／德国航空航天中心（DLR）客员研究员／学术振兴会海外特别研究员／国立天文台 客员研究员（研究开始当时））

· 岩中达郎（理化学研究所数理创造研究中心数理展开部门 研究员／东京大学大学院理学系研究科地球行星科学专业 博士课程（研究开始当时））

· 宇野慎介（理化学研究所光量子工学研究中心 基础科学特别研究员／东京大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究中心 博士课程（研究开始当时））

· 今村刚（东京大学大学院新领域创成科学研究科／大学院理学系研究科 教授）

· 青木翔平（东京大学大学院新领域创成科学研究科 讲师）

· 藤井友香（国立天文台科学研究部 准教授）

· 田口真（立教大学理学研究科 教授）

共同发布机构

· 东京大学大学院理学系研究科

· 东京大学大学院新领域创成科学研究科

· 自然科学研究机构 国立天文台

· 立教大学

发表论文

· 西山学等人。《气象卫星揭示的金星云顶温度的时间变化》，发表于《地球、行星与空间》，DOI: 10.1186/s40623-025-02223-8

责任编辑：甘林

牧夫新媒体编辑部

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欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）拍摄的原星盘

图源：ESO