我们终于有了金星共振尘埃环的完整视图

多亏了帕克太阳探测器携带的仪器，一个沿着金星轨道环绕太阳的微尘环刚刚被最详细地揭示出来。

从金星轨道内部拍摄的原始白光图像显示了金星环的几乎全部，这对于理解这个环、太阳系的动力学及其引力相互作用是至关重要的数据。

“这是第一次在‘白光’图像中充分展示太阳系内部的环日尘埃环。”美国海军研究实验室的天文学家吉列尔莫·斯滕伯格说，“我觉得这很特别。”

太阳系是一个尘土飞扬的地方。整个过程都是由尘埃（和气体）形成的；大部分尘埃被整合到行星、小行星和诸如此类的东西中（更不用说太阳了）；通常，它被再次震出。

小行星和彗星就像宇宙盐瓶和胡椒瓶一样，随处可见。最近的研究发现，在每年发生的巨大全球性风暴中，火星可能会将这些物质喷洒到任何地方。

所有的尘埃都可以四处飘移，但有时它会在与行星的轨道共振中被捕获；也就是说，它沿着相同的轨道运行，轨道周期与行星周期的比值是一个整数。

地球有一个重要的共振尘埃环；科学家最近发现的证据表明，水星也有一个。一段时间以来，德美太阳神和美国宇航局太阳任务立体望远镜联合观测金星尘埃环，甚至被部分观察到了一段时间。

帕克太阳探测器配备了一个称为广域成像仪的太阳探测器（WISPR），WISPR由两个可见光日光层成像仪组成，设计用于成像行星际介质，以研究太阳风——太阳发出的带电粒子的恒定流。

由于行星际尘埃在太阳光的反射下非常明亮，比太阳风更为耀眼，因此在太阳风观测中采用了特殊的图像处理方法来去除背景噪声。这也意味着WISPR是唯一能够观察金星共振尘埃环的探测器。

当然，在正常操作过程中，尘环会自动从数据中提取出来。帕克太阳探测器在2019年8月和9月进行了一些滚动机动，以控制其动量，这导致WISPR相机移动，并在生成的图像中出现一条明亮的条纹。

起初，天文学家认为这是另外一回事，例如发光的冕流彩带从太阳的活动区域射出，甚至出现图像处理错误。它太大了，无法成为冕流彩带，而且还排除了图像处理方面的麻烦。下一步是查看该空间中还有什么，那时他们发现条纹与金星的轨道完美对齐。

由于辉光也与尘埃对光的散射相一致，研究小组得出结论，最有可能的解释是这颗行星有共振尘埃环。

这些数据可能非常有用。科学家认为，行星际尘埃可能是太阳系内分子的一种传输机制，是小行星或彗星脱落物质流向其他天体的一种方式。

我们仍然不知道这些尘埃环是如何形成的，也不知道它们是从哪里来的，所以我们掌握的信息越多，就越有可能找到答案。

美国海军研究实验室的天体物理学家罗素·霍华德解释说：“有一种观点认为，尘埃环是由原始云团自然形成的，但有几位研究人员认为，每个行星的引力都逐渐将这些粒子，甚至可能是小行星或彗星粒子困在其轨道内。”

另一种可能性是，尘埃环不断被翻转；颗粒之间的碰撞可能会将一些旧尘埃踢出轨道，而新的尘埃则从其他地方抵达。

金星环也有另一个谜。对先前观测数据的分析表明，金星共振环中的尘埃不是那么容易解释。一个研究小组最近进行了一些建模，并确定粉尘量的最好解释是一群看不见的小行星共享金星的轨道。

我们还没有发现那些小行星，所以这一假设远未得到证实。谁知道呢，也许帕克太阳探测器会发现它们；也许探测器会引导我们找到对这种现象的另一种解释。不管怎样，都会很刺激。

斯滕伯格说：“我们正在研究整个太阳圈中尘埃粒子的动力学，交换和变化，这是在帕克太阳探测器之前我们所不知道的。”