太阳探测器超额完成任务？它“一眼望穿”了金星云层

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美国国家航空航天局（NASA）的帕克太阳探测器即将成为历史上首个最接近太阳的人造物体。科学家们利用金星和创造性的轨道设计实现这一超近距离接触。在2020年七月的一次飞越过程中，借助金星的引力使探测器运行轨道向太阳弯曲，探测器捕捉了几张金星的快闪照片。其中一张照片拍摄到了意料之外的东西：金星的表面。

图解：帕克太阳探测器，是以太阳风科学的先驱、芝加哥大学名誉教授、天文学家尤金・帕克命名的航天器，是NASA第一次以健在人物命名的航天器。探测器飞入太阳日冕，仅仅位于太阳表面上方9个太阳半径处。图源：sina
为什么说这是“意料之外”的呢？因为不同于地球，金星表面被厚厚一层云毯覆盖。为了透视这层云毯，之前的宇宙飞船，包括日本的“破晓号”金星探测器（Akatsuki），使用过雷达和红外相机。帕克太阳探测器没有装备任何一个，它所配备的大视场成像仪（WISPR）设计用于拍摄日冕的照片，并在可见光范围内拍摄太阳风层。

图解：金星，太阳系八大行星中从太阳向外的第二颗行星，金星是一颗与地球相似的类地行星，常被称为地球的姊妹星。它有着四颗类地行星中最浓厚的大气层，其中超过96%都是二氧化碳，金星表面的大气压力是地球的92倍。其表面的平均温度高达735K（462°C），是太阳系中最热的行星，比最靠近太阳的水星还要热。
金星被一层高反射、不透明的硫酸云覆盖着，阻挡了来自太空中，可能抵达表面的可见光。它在过去可能拥有海洋，但是随着失控的温室效应导致温度上升而全部蒸发掉。水最有可能因为缺乏行星磁场而受到光致蜕变分解成氢和氧，而自由氢被太阳风吹散，逃逸到星际空间。2020年9月15日，科学家在金星大气层中侦测到磷化氢存在，这可能是地外生命存在的迹象。图源：TOCANA

“大视场成像仪（WISPR）专门制作并检测用于观察可见光。我们本以为会看见云层，但没想到照相机直接窥见了行星表面，”来自约翰·霍普金斯应用物理实验室WISPR项目的科学家安捷罗斯·弗里达斯在一次声明中说。

“WISPR有效捕捉到了金星表面发出的热辐射，”来自华盛顿特区美国海军研究实验室，该项目的一名天体物理学家布莱恩·伍德说。“这与‘破晓号’航天器拍摄到的近红外波长图像非常相似。”

图解：日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的“破晓号”金星探测器。图源：JAXA
这些对于金星的观察可能对此次行动产生巨大影响。如果WISPR不止能观察到可见光，将为我们洞察太阳内部构造提供更多的可能。研究金星的行星科学家们对于帕克探测器此次的“超常发挥”异常激动，这一观测带来了超出他们原本预计的大量信息。

图像显示了行星发射的夜天光以及金星上区域最大的阿芙罗狄蒂地高地。
“我们非常期待这些新的图像，”来自“破晓号”团队、组织本次帕克太阳探测器与“破晓号”进行合作的行星科学家哈维耶尔·佩拉尔塔说。“破晓号”自2015年起便一直围绕着金星旋转。“如果WISPR能够感测到金星表面的热辐射和夜天光——这些大概率都是由氧存在产生的——在行星的边缘，对于金星表面的研究有非常重要的帮助和参考。”

帕克探测器最近的一次飞越金星在2月20日，马上我们就得知更多振奋人心的消息。
相关知识
金星（英语、拉丁语：Venus，天文符号：♀），在太阳系的八大行星中，是从太阳向外的第二颗行星，轨道公转周期为224.7地球日，它没有天然的卫星。在中国古代称为太白、明星或大嚣，另外早晨出现在东方称启明，晚上出现在西方称长庚。到西汉时期，《史记‧天官书》作者天文学家司马迁从实际观测发现太白为白色，与“五行”学说联系在一起，正式把它命名为金星。它的西文名称源自罗马神话的爱与美的女神，维纳斯（Venus），古希腊人称为阿佛洛狄忒，也是希腊神话中爱与美的女神。金星的天文符号用维纳斯的梳妆镜来表示。

它在夜空中的亮度仅次于月球，是第二亮的天然天体，视星等可以达到-4.7等，足以照射出影子。由于金星是在地球内侧的内行星，它永远不会远离太阳运行：它的离日度最大值为47.8°。金星是一颗类地行星，因为它的大小、质量、体积与到太阳的距离，均与地球相似，所以经常被称为地球的姊妹星。然而，它在其它方面则明显的与地球不同。它有着四颗类地行星中最浓厚的大气层，其中超过96%都是二氧化碳，金星表面的大气压力是地球的92倍。其表面的平均温度高达735 K（462 °C；863 °F），是太阳系中最热的行星，比最靠近太阳的水星还要热。

金星没有将碳吸收进入岩石的碳循环，似乎也没有任何有机生物来吸收生物量的碳。金星被一层高反射、不透明的硫酸云覆盖着，阻挡了来自太空中，可能抵达表面的可见光。它在过去可能拥有海洋，并且外观与地球极为相似，但是随着失控的温室效应导致温度上升而全部蒸发掉了。水最有可能因为缺乏行星磁场而受到光致蜕变分解成氢和氧，而自由氢一直被太阳风大气逃逸，扫进星际空间 。金星表面是干燥的荒漠景观，点缀着定期被火山刷新的岩石。2020年9月15日，科学家在金星大气层中侦测到磷化氢存在，这可能是地外生命存在的迹象。
作者:Dr Alfredo Carpineti
FY:短尾巴小狐狸
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