金星の雲の動的な熱構造の解明

阐明金星云的动态热结构

基本信息

批准号：
18740315
负责人：
今村剛
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Japan Aerospace Exploration Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740315/
关键词：
金星雲赤外線大気

项目摘要

すばる望遠鏡の赤外観測装置で金星雲頂の熱放射画像(波長8.6,11.3,17.6μm)を取得し,その空間構造と時間変化から雲層の力学を探る。前年度までに我々は,単一時刻の分光画像を放射輸送モデルを援用して解析し,雲頂に水平規模が数100kmの塊状構造があるなど雲の立体構造を明らかにしてきた。今年度はさらに5日間の観測機会を得て,その機会ごとに2時間の時間間隔で2回データ取得した。5日間の間に金星大気は大気の高速循環「超回転」のために東西に金星を一周する。このことを利用して,5日間の画像をつなぎ合わせれば,雲頂高度に存在する惑星規模の波動の構造をとらえることができる。こうして得た全経度をカバーする熱放射マップには,これまでに観察されてきた「横倒しのY宇模様」に似たパターンが見られた。Y字模様の成因はわかっていないが,今回初めて,これが雲頂温度(おそらく雲頂高度を反映する)の変動と連動した現象であることが明らかになった。このことはY字の成因に新たな制約を課すものである。2時間の間の塊状微細構造の時間変化は,概ね上述の「超回転」による移流で説明できそうである。このことは,塊状構造が数時間以上の時間スケールを持つことを意味する。近年,欧州のVenus Expressによる紫外画像から雲頂に10km規模の塊状構造が存在することが見出された。これを本研究の結果とともに解釈すると,10km規模の(おそらく短寿命の)熱対流が集まって数100km規模の雲クラスターのような構造を組織しており,そのクラスターは比較的長寿命である,というシナリオが描かれる。これを理論的に詰めるべく数値モデリングを進めている。

我们将利用斯巴鲁望远镜的红外观测仪器获取金星云顶的热辐射图像（波长为8.6、11.3和17.6μm），并从云层的空间结构和时间变化研究云层的动态。直到去年，我们利用辐射传输模型分析了单次光谱图像，并阐明了云的三维结构，例如云顶是否存在水平尺度数百公里的块状结构。今年，我们额外获得了 5 天的观察机会，每次我们以 2 小时的间隔获取两次数据。在这五天的时间里，金星大气层由于大气层的快速循环（称为“超级自转”）而沿东西方向环绕金星。通过利用这一事实并将五天内拍摄的图像拼接在一起，可以捕获云顶高度处存在的行星尺度波浪的结构。以这种方式获得的覆盖所有经度的热辐射图显示出类似于迄今为止观察到的“横向Y U图案”的图案。尽管Y形图案的起源尚不清楚，但这项研究首次揭示这是一种与云顶温度波动有关的现象（可能反映了云顶高度）。这对 Y 形的原点施加了新的约束。 2小时内巨大微观结构的时间变化可以粗略地用上述“超级旋转”引起的平流来解释。这意味着这个巨大结构的时间尺度为几个小时或更长时间。近年来，从欧洲金星快车拍摄的紫外线图像中发现，云顶存在一个10公里大小的块状结构。结合本研究的结果来解释这一点，我们可以看到，10公里规模（可能是短暂的）热对流聚集并组织成数百公里规模的云团状结构，并且这些团团的寿命相对较长。绘制了一个场景。我们正在进行数值建模，以从理论上解决这个问题。