当太空中的两个物体足够接近时,它们的重力就会起到刹车的作用,使它们减慢速度,直到一个物体的旋转“锁定”以匹配其轨道。
这潮汐锁定意味着较小身体的一侧永远面向较大身体? 这就是为什么我们只看到事物的一面的原因来自地球。
地球的邪恶双胞胎,,接近潮汐锁定阈值。 如此接近以至于它几乎可以被太阳潮汐锁定? 但事实并非如此。
金星绕太阳一周需要225天? 完成一轮轮换需要 243 天。 更重要的是,与其他行星不同,它的自转方向与其围绕太阳的轨道相反。
这是一个很小的差异,但却是一个重要的差异。 阻止金星完全锁定的一件事是这颗行星厚重、狂暴的大气层,它在金星周围旋转仅需四天:比行星本身快 60 倍。
加州大学河滨分校的天体物理学家斯蒂芬·凯恩表示,这意味着我们不仅在研究金星,而且在研究绕遥远恒星运行的其他行星时,需要更多地关注行星大气。
“我们认为大气层是行星顶部的一层薄薄的、几乎独立的层,与固体行星的相互作用最小,”凯恩解释说。
“金星强大的大气层告诉我们,它是地球上一个更加完整的部分,影响着一切,甚至影响着行星的自转速度。”
金星的大气层非常狂野,被认为是导致地球和金星形成的关键特征之一? 在许多其他方面如此相似? 变得如此截然不同的世界。
这是行星科学家想要解决的一个难题,因为它意味着一个郁郁葱葱的宜居世界(地球)和一个有毒的酸性地狱景观(金星)之间的区别。
金星上的大气层移动得异常快速? 由于现象超旋转? 结果是风速超过每小时 400 公里(约每小时 250 英里)。
这种超级自转会导致大气层拖曳行星表面吗? 其结果似乎是行星自转减慢,以及抵抗太阳引力的控制并防止潮汐锁定。
缓慢的逆行自转意味着金星上的一天,从日出到日落,持续约 117 天。 厚厚的有毒大气层捕获了太阳的大部分热量:只有 3% 的入射阳光到达表面,这意味着其余的都被大气吸收了。
结果是,金星的表面是太阳系中除太阳之外最热的天体,平均温度约为 482 摄氏度(900 华氏度)。
“这是令人难以置信的外星人,是一种与地球上截然不同的体验,”凯恩说。 “站在金星表面就像站在非常热的海洋底部。你无法在上面呼吸。”
由于大气层捕获了太阳能,金星只保留了热量:失控的温室效应。 我们不知道潮汐锁定可能在导致这种失控的温室效应中发挥什么作用,但研究金星可能会产生一些线索。
我们发现的大多数系外行星都非常靠近它们的主恒星。 我们用来寻找它们的工具更擅长寻找封闭的世界。 因此,其中许多世界将被潮汐锁定。
由于温室效应失控的行星不适合生命存在,弄清楚潮汐锁定如何影响宜居性可以帮助我们识别绕其他恒星运行的宜居世界。
在寻找宜居系外行星时,天文学家寻找的物体之一就是大约地球大小的物体。 但仅仅有地球大小是不够的。
金星的大小与地球差不多,但任何试图在那里生活的地球生物都无法生存。 简单地使用地球作为系外行星的模型,即使是潮汐锁定的行星,也可能不会产生准确的结果。
“金星是我们使这些模型正确的机会,因此我们可以正确了解其他恒星周围行星的表面环境,”凯恩说。
“我们现在没有很好地考虑这个问题。我们主要使用地球类型的模型来解释系外行星的特性。金星挥舞着双臂说,‘看这里!’”
他说,金星是我们太阳系中的一个工具,我们可以用它来尝试了解外星世界的气候。
该研究发表于自然天文学。