金星一大谜团终于解开

　　我们的邻居行星——金星上充满了重重谜团，尤其是它终年被一层厚厚的、几乎无法穿透的云层所笼罩。

　　然而，当日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的“破晓号”（Akatsuki）太空探测器于2016年造访这颗酷热的星球时，它在遮蔽金星神秘表面的厚重大气层中，发现了某种异常现象：一股巨大的波动穿透大气层，持续数日，形成了一片绵延达3,700英里（约6,000公里）的云带。究竟是什么造成了这个庞然大物，当时尚不清楚。

　　如今，天文学家对他们之前观察到的这一现象有了答案。在一项在4月24日发表于《地球物理研究期刊：行星》的新研究中，一支由东京大学研究人员领导的团队提出，这个“大气巨兽”是由较低云层中的扰动所产生，这种现象被称为“水跃”（hydraulic jump），并向上爆发至表层。

　　“我们发现了这个现象，但多年来却无法理解它，”东京大学首席作者今村刚（Takeshi Imamurav）在一份关于这项研究的声明中表示，“然而，得益于这项研究，我们现在能够证明，这种云层扰动是由太阳系中已知最大的‘水跃’现象所引发的。”

　　金星大气层主要由二氧化碳组成，产生了极端的温室效应，造成了这颗行星地狱般的高温。在这层大气之中，存在着三个截然不同的云层（即硫酸云层、对流层和硫酸雾霾层）。这些云层的主要成分都是硫酸，其惊人的速度使它们远超地球云层的等级。与我们在地球上所熟悉的那些缓慢漂浮的棉花球状云层不同，金星的云层呈“超高速旋转”状态，围绕金星旋转的速度比金星自转速度快60倍。对天文学家而言，金星持久而极端的云层为他们探测地球上短暂的大气现象提供了一种途径。

　　但即便以金星的标准衡量，一片绵延数千公里的巨型酸云也属极端。“水跃”现象的解释就此登场——你可以在厨房水槽中观察到这种现象：水龙头的水冲击水槽底部时，水流刚开始平浅，但很快就会扩散开来，然后速度减慢，水位随之上升。即，高速液体流进低速区域后突然减速，从浅而快状态转变为深而慢状态，部分液体动能转换为了位能。

　　现在，将这个现象放大到行星尺度。研究团队发现，在金星上，较低云层中的大气波动会突然失去稳定性并减速。随着风速骤降，产生了一股强烈的上升气流，将硫酸蒸气猛烈喷入最顶层的云层，在那里硫酸蒸气凝结成一片庞大而移动缓慢的云层，其移动速度比周遭环境慢，从而形成一个清晰可辨的波前（wave front）。天文学家表示，这是在另一颗行星上首次观察到水跃现象的案例。

金星表面的假想图  (Shutterstock)