COSPAR：：“快车”探金星 连连“见”奇景

      7月17日，第36届空间科学大会正式举行，由欧洲航天局（ESA）发射的金星快车探测器已经在轨3个月，并进行了40天的正常工作。该项目的首席科学家们在北京理工大学系统地介绍了金星快车的初期探测结果。

    负责协调金星快车7个科学仪器团队的项目科学家H. Svedhem首先发言，他说，尽管金星快车上一个用来探测大气温度和结构的仪器——傅立叶行星分光计PFS出现了机械故障，但其它6个科学仪器运转良好，并且已经发回很多极有价值的数据，他相信，未来金星快车会给科学家带来更多惊喜。

    4月20日，金星快车结束了最初9天的轨道运行，开始向更接近金星的轨道移动。5月7日，在围绕金星飞行16圈后，探测器进入它最终的轨道，与金星最近的轨道距离仅为250公里。

    双风眼旋涡惊现金星南极

    5月底，金星快车正处在初期轨道运行中，它在金星的南极附近发现了双风眼的大气旋涡，这是行星探测史上第一次捕捉到如此结构复杂的旋涡，也是令科学家极为惊喜的发现。金星上风速非常快，云层中自东向西刮着每秒80米至110米的大风，比地球上的台风要强得多，科学家们将这一疾风称为“超旋”现象。一股风只用4天时间就能环绕金星一周，这种高速度能在金星两极轻易形成旋涡，但为何有两个风眼，目前科学家还不能做出很好的解释。

    金星快车携带的VIRTIS是发现这一现象的科学仪器，它是一个分光计。VIRTIS不仅“看到”了这个现象，而且还深入探视了大气旋涡内部。VIRTIS可以分辨不同波长的光线，而不同的红外波长呈现在不同的金星大气层中，就像一个个横截面。负责VIRTIS的联合首席科学家Pierre Drossart说，当我们深入观察这个巨大漩涡的不同部位时，我们发现它在不同高度呈现的现状非常不同，也就是说它不像地球上的飓风一样有规则的形状。

    不过，这个旋涡在垂直方向上呈现如此多样的形状的原因尚没有定论。这正是VIRTIS科学小组致力于观察南极旋风的原因。VIRTIS另一位联合首席科学家Giuseppe Piccioni表示，对他们来说，这是个完全没料到的疑团。他们想首先搞清楚旋涡的结构，实际上，用VIRTIS已经建立了旋风的3D图像，然后希望能搞明白形成旋涡形状的动力。

    神秘紫外线吸收体再现大气层顶部

    金星上是否有生命？这一直是人们关心的问题。若干年前，美国得克萨斯州大学一个研究小组提出，金星实际上可能有生命。他们发现金星大气里有神秘的斑块在旋转，它们存在于金星上空50公里的云中，大量吸收太阳紫外光线。在这些斑块周围还发现了硫化氢和二氧化硫，这两种气体一般不会一起被发现，除非有某种东西在产生它们。这些科学家认为，这些紫外暗斑是一些活的微生物。尽管如此，许多科学家还是怀疑他们的结论。因此，需要对金星大气进行深入探测才能得到某种可靠的答案。

    时隔多年，金星快车在初期轨道运行中，再次证实了大气顶层所谓“紫外线吸收体”的存在。金星快车的一个主要目标是研究金星大气的动力学，这需要对金星进行全球成像，VMC（金星监测相机）就是用来完成这一任务的。

    在VMC观测的图像上有一些明显的暗斑，它们几乎吸收了一半的太阳能。不过科学家现在仍然不能对这一神秘物质作出合理的解释。

    来自德国的VMC首席科学家Wojciech J. Markiewicz说，搞清楚这些暗斑的成因是此次金星快车计划的主要目的之一。现在我们确实看到了它们的存在，所以可以着手研究它们是从哪儿来的了。由于它们不可思议地吸收着能量，这对理解整个行星的空气动力学和辐射、热量平衡非常重要。

    金星夜间“迷雾重重”

    SPICAV/SOIR（金星大气特性探索频谱仪）是3个一组安装在金星快车上的重达12.3千克的频谱仪，它用来研究从金星表面到4万公里外质子冕的金星大气。

    向阳面金星大气的云盖大约有20公里厚，并且延伸到离地面65公里的高度。SPICAV 首席科学家、来自法国的Jean-Loup Bertaux说，他们观测到，夜间金星大气的云盖以浓雾的形态延伸到离地面90公里的高度，再向上，到达105公里高度的一层则是薄雾。

    科学家们看到如此厚重的雾感到非常吃惊。Bertaux认为，雾的形成可能是由于夜间气温低，水凝结成了小冰晶，但现在还不能完全排除其他原因。现在他们还需要搜集更多数据来研究这一现象。毕竟，在SPICAV之前，人们还没有对金星大气的高层做过探测。

    Bertaux说，在地球上，20公里的高空有时能观测到一些硫酸小液滴，它们来自于火山喷发，这可以帮助科学家理解金星上雾的形成。Bertaux怀疑，在金星上，这些厚厚云层中的小液滴也来自于火山。

    重水逃逸：金星有过海洋？

    Bertaux还指出，SOIR在大气中找到了重水，一种类似于水但质量稍大的分子。重水的存在及其与水的比例将有助于科学家了解金星上的水是如何形成、后来又是如何逃逸的。

    如今金星大气中的水蒸气如果是液态，足以覆盖整个金星3厘米厚。Bertaux说，如果科学家在外层大气中能找到大量重水——在那里重水很容易逃逸，那么过去金星上的液态水可能足有几百米深，也就是说金星上可能存在海洋。不过目前他们还需要更多详细的数据。

    研究大气逃逸过程是金星快车搭载的另一个科学仪器ASPERA（空间等离子体和能量原子分析仪）的主要工作。它已经探测到大量氧离子的逃逸，并追踪到一些离子，如氦的逃逸轨道。ASPERA首席科学家、来自瑞典的Stanislav Barabash说，这证实太阳系空间和金星大气之间有非常强烈的相互作用，因为金星本身没有磁场来抵御太阳风的影响。这些数据将帮助科学家了解金星大气逃逸的复杂机制及其对金星气候造成的影响。

    闪电再次划过金星夜空

    1978年9月9日和9月14日，前苏联发射了“金星11号”和“金星12号”，两者均在金星成功实现软着陆，分别工作了110分钟。特别是“金星12号”于当年12月21日向金星下降的过程中，探测到金星上空闪电频繁，仅在从距离金星表面11公里下降到5公里的这段时间就记录到1000次闪电。

    但此后，当“卡西尼”号探测器与“伽利略”号探测器飞过金星并对其进行探测时，并没有接收到由闪电释放出的电磁波。对于金星上是否真的有闪电，人们持怀疑态度。

    不过，今年6月份，在金星上空轨道运行的金星快车探测器再次接收到闪电的迹象。负责磁场探测的科学仪器MAG的首席科学家张铁龙告诉记者，在前后15秒的数据记录中，他们探测到了数次闪电，每次时间非常短。

    他告诉记者，现在的金星快车正处在金星上日夜交替的界面上空，这也是MAG重点探测的一个时机。金星本身没有磁场，其磁场由太阳风与大气层的相互作用而产生。向阳面大气在阳光照射下温度很高，大气发生电离化，离子会向背阴面流动。过去曾经探测到金星背阴面大气中离子流动微弱甚至没有，因此解释背阴面电离层的形成和消失的原因就要在日夜交替界面上进行仔细的观测。张铁龙认为，这些数据将来会给科学家带来丰富的信息。

(李晨)