闪电会击中金星吗？研究表明，也许不是

魏洋1

艺术家描绘的帕克太阳探测器飞过金星。鸣谢:美国宇航局/约翰霍普金斯大学APL

（）据科罗拉多大学博尔德分校（丹尼尔·斯特兰）：金星可能比一些科学家认为的(稍微)温和一些。

在新的研究中，科罗拉多大学博尔德分校的空间物理学家们跳入了太阳系科学中一场令人惊讶的长期争论:闪电会击中距离太阳第二远的行星吗？

该团队的结果增加了强有力的新证据，表明不，你可能不会看到金星厚厚的酸性云层中闪烁的闪电——或者至少不会经常看到。

“关于金星上的闪电已经争论了近40年，”新研究的第一作者、大气和空间物理实验室(LASP)的博士后研究员哈里特·乔治说。"希望有了我们新获得的数据，我们可以帮助调和这场争论."

她和她的团队在《地球物理研究快报》杂志上发表了他们的发现。

这项研究深入探索了太阳系中最神秘、最不适宜居住的天体之一。金星的大小和地球差不多，但是它稠密的富含二氧化碳的大气层导致了失控的温室效应。任何站在地面上的人都将面临华氏900度的高温和毁灭性的大气压。没有一艘宇宙飞船能在地球表面存活超过几个小时。

为了探索这个极端的世界，研究人员转向了一个根本不是为研究金星而设计的科学工具:美国宇航局的帕克太阳探测器，该探测器于2018年发射，是一项为期7年的任务的一部分，旨在研究太阳日冕或最外层大气以及太阳风的物理性质。帕克太阳探测器是由约翰·霍普金斯应用物理实验室设计、建造和运行的，该实验室是美国国家航空航天局的任务领导者。

2021年2月，飞船在距离金星大约1500英里的地方俯冲下来。在这个过程中，它的仪器拾取了几十个科学家称之为“哨声波”的能量脉冲，至少在地球上，可以被闪电踢开。该小组的数据显示，金星的哨声波实际上可能不是来自闪电，而是来自环绕地球的弱磁场的扰动。

该结果与2021年的一项研究一致，该研究未能探测到来自金星的雷击产生的无线电波。这项研究是由加州大学伯克利分校的马克·普鲁帕领导的。



1990年美国宇航局的伽利略号飞船拍摄的金星图像，用假彩色显示突出了在行星表面旋转的硫酸云。鸣谢:美国宇航局/JPL

这项新研究的共同作者大卫·马拉斯皮纳说，这些发现表明人类对我们最近的邻居之一知之甚少。

“新的科学仪器到达金星是非常罕见的，”LASP大学天体物理学和行星科学系助理教授马拉斯皮纳说。“我们没有太多机会做这种有趣的研究。”

漆黑的暴风雨之夜

围绕金星和闪电的大部分争论可以追溯到1978年，当时美国国家航空航天局一艘名为“先锋金星”的宇宙飞船进入了环绕地球上更热、更愤怒的双子星的轨道。几乎就在同时，宇宙飞船开始在距离地球表面数百英里的地方接收到哨声波的信号。

对于许多科学家来说，这些信号让人想起地球上一个熟悉的现象:闪电。

乔治解释说，在地球上，哨声波经常——但不总是——由闪电产生。她说，雷击可以推挤地球大气中的电子，然后发射出螺旋进入太空的波。这些波产生哨声，地球上早期的无线电操作员可以通过耳机听到，因此得名“哨声”

如果金星的哨声波有类似的起源，那么这颗行星可能是一个闪电怪兽，经历的雷击次数大约是地球的七倍。科学家们也在土星和木星上发现了闪电。

"乔治说，一些科学家看到了那些信号，说:“那可能是闪电.”"其他人说，“实际上，它可能是别的东西。”从那以后，几十年来一直争论不休。"



鸣谢:美国宇航局/约翰·霍普金斯大学应用物理实验室

与维纳斯的擦肩而过

帕克太阳探测器可以为科学家提供一个永久解决争论的机会。

乔治说，飞船将在执行任务期间七次掠过金星，利用这些飞越来拉近与太阳的距离。2021年，在第四次这样的机动中，探测器非常接近这颗行星——穿过金星后面的阴影，这是寻找哨声波的最佳地点。

为了找到这些信号，乔治、马拉斯皮纳和他们的同事使用了帕克太阳探测器的磁场实验，这是一套从航天器伸出的电场和磁场传感器。(科罗拉多大学博尔德分校和LASP分校的一个团队设计并建造了数字场板，用于分析来自场传感器的信号)。

然而，当研究人员分析一组哨声时，他们注意到一些令人惊讶的事情:金星的哨声波朝着错误的方向。他们似乎是朝着行星移动，而不是像你所期待的从雷暴中出来进入太空。

马拉斯皮纳说:“他们正在从过去40年里每个人所想象的方向倒退。”。

是什么导致了这些逆向哨声还不清楚。乔治和马拉斯皮纳怀疑他们可能是从一种叫做磁场重联的现象中出现的——在这种现象中，环绕金星的扭曲磁场线分开，然后又突然合在一起，产生爆炸性的结果。

目前，研究人员表示，他们需要分析更多的哨声，以完全排除闪电的原因。马拉斯皮纳说，他们将在2024年11月获得下一次机会，届时帕克太阳探测器将最后一次经过金星，下降到距离表面不到250英里的地方——掠过这颗行星的“糊状”大气层。

“帕克太阳探测器是一艘非常能干的飞船。每到一处，它都会发现新的东西。”