7月17日，第36屆空間科學大會正式舉行，由歐洲航天局（ESA）發(fā)射的金星快車探測器已經(jīng)在軌3個月，并進行了40天的正常工作。該項目的首席科學家們在北京理工大學系統(tǒng)地介紹了金星快車的初期探測結(jié)果。

    負責協(xié)調(diào)金星快車7個科學儀器團隊的項目科學家H. Svedhem首先發(fā)言，他說，盡管金星快車上一個用來探測大氣溫度和結(jié)構(gòu)的儀器——傅立葉行星分光計PFS出現(xiàn)了機械故障，但其它6個科學儀器運轉(zhuǎn)良好，并且已經(jīng)發(fā)回很多極有價值的數(shù)據(jù)，他相信，未來金星快車會給科學家?guī)砀囿@喜。

    4月20日，金星快車結(jié)束了最初9天的軌道運行，開始向更接近金星的軌道移動。5月7日，在圍繞金星飛行16圈后，探測器進入它最終的軌道，與金星最近的軌道距離僅為250公里。

    雙風眼旋渦驚現(xiàn)金星南極

    5月底，金星快車正處在初期軌道運行中，它在金星的南極附近發(fā)現(xiàn)了雙風眼的大氣旋渦，這是行星探測史上第一次捕捉到如此結(jié)構(gòu)復(fù)雜的旋渦，也是令科學家極為驚喜的發(fā)現(xiàn)。金星上風速非?？?，云層中自東向西刮著每秒80米至110米的大風，比地球上的臺風要強得多，科學家們將這一疾風稱為“超旋”現(xiàn)象。一股風只用4天時間就能環(huán)繞金星一周，這種高速度能在金星兩極輕易形成旋渦，但為何有兩個風眼，目前科學家還不能做出很好的解釋。

    金星快車攜帶的VIRTIS是發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的科學儀器，它是一個分光計。VIRTIS不僅“看到”了這個現(xiàn)象，而且還深入探視了大氣旋渦內(nèi)部。VIRTIS可以分辨不同波長的光線，而不同的紅外波長呈現(xiàn)在不同的金星大氣層中，就像一個個橫截面。負責VIRTIS的聯(lián)合首席科學家Pierre Drossart說，當我們深入觀察這個巨大漩渦的不同部位時，我們發(fā)現(xiàn)它在不同高度呈現(xiàn)的現(xiàn)狀非常不同，也就是說它不像地球上的颶風一樣有規(guī)則的形狀。

    不過，這個旋渦在垂直方向上呈現(xiàn)如此多樣的形狀的原因尚沒有定論。這正是VIRTIS科學小組致力于觀察南極旋風的原因。VIRTIS另一位聯(lián)合首席科學家Giuseppe Piccioni表示，對他們來說，這是個完全沒料到的疑團。他們想首先搞清楚旋渦的結(jié)構(gòu)，實際上，用VIRTIS已經(jīng)建立了旋風的3D圖像，然后希望能搞明白形成旋渦形狀的動力。

    神秘紫外線吸收體再現(xiàn)大氣層頂部

    金星上是否有生命？這一直是人們關(guān)心的問題。若干年前，美國得克薩斯州大學一個研究小組提出，金星實際上可能有生命。他們發(fā)現(xiàn)金星大氣里有神秘的斑塊在旋轉(zhuǎn)，它們存在于金星上空50公里的云中，大量吸收太陽紫外光線。在這些斑塊周圍還發(fā)現(xiàn)了硫化氫和二氧化硫，這兩種氣體一般不會一起被發(fā)現(xiàn)，除非有某種東西在產(chǎn)生它們。這些科學家認為，這些紫外暗斑是一些活的微生物。盡管如此，許多科學家還是懷疑他們的結(jié)論。因此，需要對金星大氣進行深入探測才能得到某種可靠的答案。

    時隔多年，金星快車在初期軌道運行中，再次證實了大氣頂層所謂“紫外線吸收體”的存在。金星快車的一個主要目標是研究金星大氣的動力學，這需要對金星進行全球成像，VMC（金星監(jiān)測相機）就是用來完成這一任務(wù)的。

    在VMC觀測的圖像上有一些明顯的暗斑，它們幾乎吸收了一半的太陽能。不過科學家現(xiàn)在仍然不能對這一神秘物質(zhì)作出合理的解釋。

    來自德國的VMC首席科學家Wojciech J. Markiewicz說，搞清楚這些暗斑的成因是此次金星快車計劃的主要目的之一。現(xiàn)在我們確實看到了它們的存在，所以可以著手研究它們是從哪兒來的了。由于它們不可思議地吸收著能量，這對理解整個行星的空氣動力學和輻射、熱量平衡非常重要。

    金星夜間“迷霧重重”

    SPICAV/SOIR（金星大氣特性探索頻譜儀）是3個一組安裝在金星快車上的重達12.3千克的頻譜儀，它用來研究從金星表面到4萬公里外質(zhì)子冕的金星大氣。

    向陽面金星大氣的云蓋大約有20公里厚，并且延伸到離地面65公里的高度。SPICAV 首席科學家、來自法國的Jean-Loup Bertaux說，他們觀測到，夜間金星大氣的云蓋以濃霧的形態(tài)延伸到離地面90公里的高度，再向上，到達105公里高度的一層則是薄霧。

    科學家們看到如此厚重的霧感到非常吃驚。Bertaux認為，霧的形成可能是由于夜間氣溫低，水凝結(jié)成了小冰晶，但現(xiàn)在還不能完全排除其他原因?，F(xiàn)在他們還需要搜集更多數(shù)據(jù)來研究這一現(xiàn)象。畢竟，在SPICAV之前，人們還沒有對金星大氣的高層做過探測。

    Bertaux說，在地球上，20公里的高空有時能觀測到一些硫酸小液滴，它們來自于火山噴發(fā)，這可以幫助科學家理解金星上霧的形成。Bertaux懷疑，在金星上，這些厚厚云層中的小液滴也來自于火山。

    重水逃逸：金星有過海洋？

    Bertaux還指出，SOIR在大氣中找到了重水，一種類似于水但質(zhì)量稍大的分子。重水的存在及其與水的比例將有助于科學家了解金星上的水是如何形成、后來又是如何逃逸的。

    如今金星大氣中的水蒸氣如果是液態(tài)，足以覆蓋整個金星3厘米厚。Bertaux說，如果科學家在外層大氣中能找到大量重水——在那里重水很容易逃逸，那么過去金星上的液態(tài)水可能足有幾百米深，也就是說金星上可能存在海洋。不過目前他們還需要更多詳細的數(shù)據(jù)。

    研究大氣逃逸過程是金星快車搭載的另一個科學儀器ASPERA（空間等離子體和能量原子分析儀）的主要工作。它已經(jīng)探測到大量氧離子的逃逸，并追蹤到一些離子，如氦的逃逸軌道。ASPERA首席科學家、來自瑞典的Stanislav Barabash說，這證實太陽系空間和金星大氣之間有非常強烈的相互作用，因為金星本身沒有磁場來抵御太陽風的影響。這些數(shù)據(jù)將幫助科學家了解金星大氣逃逸的復(fù)雜機制及其對金星氣候造成的影響。

    閃電再次劃過金星夜空

    1978年9月9日和9月14日，前蘇聯(lián)發(fā)射了“金星11號”和“金星12號”，兩者均在金星成功實現(xiàn)軟著陸，分別工作了110分鐘。特別是“金星12號”于當年12月21日向金星下降的過程中，探測到金星上空閃電頻繁，僅在從距離金星表面11公里下降到5公里的這段時間就記錄到1000次閃電。

    但此后，當“卡西尼”號探測器與“伽利略”號探測器飛過金星并對其進行探測時，并沒有接收到由閃電釋放出的電磁波。對于金星上是否真的有閃電，人們持懷疑態(tài)度。

    不過，今年6月份，在金星上空軌道運行的金星快車探測器再次接收到閃電的跡象。負責磁場探測的科學儀器MAG的首席科學家張鐵龍告訴記者，在前后15秒的數(shù)據(jù)記錄中，他們探測到了數(shù)次閃電，每次時間非常短。

    他告訴記者，現(xiàn)在的金星快車正處在金星上日夜交替的界面上空，這也是MAG重點探測的一個時機。金星本身沒有磁場，其磁場由太陽風與大氣層的相互作用而產(chǎn)生。向陽面大氣在陽光照射下溫度很高，大氣發(fā)生電離化，離子會向背陰面流動。過去曾經(jīng)探測到金星背陰面大氣中離子流動微弱甚至沒有，因此解釋背陰面電離層的形成和消失的原因就要在日夜交替界面上進行仔細的觀測。張鐵龍認為，這些數(shù)據(jù)將來會給科學家?guī)碡S富的信息。

(李晨)