金星的大气层中发现巨大的“凸块”！

它可能是所见证过最大的引力波

发现一个巨大的弓形凸块在金星的上层大气中，天文学家正在试图解释它如何能够承受比金星本身旋转更快的硫酸云涌流。

他们最好的猜测是，这个奇怪的长1万公里(6，214英里)的结构是可能是在太阳系所见证过最大的引力波(gravity wave)的结果。但有一个问题，科学家不认为引力波能够形成这个高挂在大气中的凸块。

你可以在上面的红外线照片看到这个巨大的波，从金星的北极到南极，被日本的破晓号(Akatsuki)探测器在12月发现。

连续四天，它控制了在地表上方大约65公里(40英里)处相当炎热和浓密的大气，并且怪异地静止不动，甚至面对金星传奇性的每小时359公里(每小时223英里)的风。

但随后从云层上方突然消失，就和出现时一样迅速。

随着太空船耐心等待这个波重新出现，欧洲的金星特快车(Venus Express)太空船在为期10年的任务期间，发现很多类似的结构。科学家现在负责解释这个奇特现象。

金星探查机拂晓号(Akatsuki)太空船背后的团队表示，所有的证据都指向凸块是一个巨大的引力波，当流体物质，例如液体、气体或等离子体，被推挤出平衡位置时发生的。

他们认为，考虑到金星硫酸风强烈的速度和形状时，唯一可以承受所有这一切的结构是一个巨大的引力波，尽管事实上没有人预测到它们可以长到这么大。

这个团队报告：现有的研究显示出停滞引力波存在的直接证据，并且进一步显示这类停滞引力波可以有非常大的尺寸，或许是在太阳系中所观察到的最大的。

4天的延伸。Credit: JAXA/Taguchi et. al.， 2017

对于这种实在不太可能存在于金星大气层中这么大的东西，提供一些背景资料。这颗炽热的行星拥有厚厚的硫酸云，比沿着轴线自转的金星更快速地向西移动。

但尽管那些酸性云很快，金星的自转却是极其地慢，金星的一天比它的公转还要长。

这种现象称为超旋转(super-rotation)。它导致金星整个上层大气看起来像一个模糊的高速云，顽固地在云层顶端形成一个令人惊吓的1万公里长的波。

那么，这种明显的引力波是如何形成呢?

首先，引力波完全不同于重力波(gravitational wave)，所以不要把两者混淆在一起。

重力波是在太空中的波纹，在2016年年初被直接侦测到。这是自从爱因斯坦在100多年前预测以来，第一次侦测到。

另一方面，引力波更为简单，在地球上就有;基本上只是行星大气密度的波纹或干扰。

金星巨大引力波的形成被认为是由于高耸的山脉。

正如艾玛‧葛雷‧埃利斯(Emma Gray Ellis)对连线杂志(Wired)解释，如果风在不平坦的表面上快速流动，例如锯齿状的山脉，或者甚至是湍急的海洋，张力会在空气粒子想要向上移动而引力想要拉下它们之间产生。

图示在金星表面上的风被一座山推挤向上，导致在大气上层的张力减慢高空的风。Credit: ESA

这种对平衡的推挤是导致地球引力波的原因，就像在巴塔哥尼亚(Patagonia)的安地斯山脉(Andes)。而拂晓号团队表示，这种不断出现在金星高地的现象并不是巧合。

他们认为金星表面上的风，在连续撞击隐约出现在金星赤道附近的4，500公尺高(14，764英尺)的阿芙罗狄蒂山脉(Aphrodite Terra mountain range)时，引发巨大引力波的形成。

研究人员之一、来自日本立教大学(Rikkyo University)的田口眞(Makoto Taguchi)告诉埃利斯：我们假设高地是产生停滞引力波的关键，因为大多数的弓状物(到目前为止已经发现超过15个)出现在高地上的中心处。

尽管研究人员对他们的解释有信心，但仍然有许多问题存在，包括引力波如何一开始在金星表面上这么高的地方产生的谜。

这个团队希望随着进一步的观察来处理这个问题，并且随着这个洞察，我们可能最终能够回答一个更大的问题：金星疯狂的超旋转是如何发生?

没有参与这项研究的加州大学洛杉矶分校(University of California， Los Angeles)地球物理学家杰拉德‧舒伯特(Gerald Schubert)告诉连线杂志：我们不完全理解大气是如何形成这个超旋转状态，但引力波是一个促成因素。

这个特征可能至少部分是由引力波引起，将告诉我们更多有关它们在大气动力学(atmospheric dynamics)中的作用。

这项研究发表于自然地球科学(Nature Geoscience)期刊。