Atmosféra Venuše je rovnako tajomná ako hustá a spálená. Po celé generácie sa vedci snažili študovať pomocou pozemných teleskopov, orbitálnych misií a príležitostnej atmosférickej sondy. A v roku 2006, ESA Venus Express misia sa stala prvou sondou na uskutočňovanie dlhodobých pozorovaní atmosféry planéty, ktorá odhalila veľa o jej dynamike.
Na základe týchto údajov tím medzinárodných vedcov vedený výskumníkmi z Japonskej agentúry pre letectvo a kozmonautiku (JAXA) nedávno uskutočnil štúdiu, ktorá charakterizovala vzory vetra a horných mrakov na nočnej strane Venuše. Táto štúdia okrem toho, že bola prvou svojho druhu, odhalila aj to, že atmosféra sa na nočnej strane správa inak, čo bolo neočakávané.
Štúdia s názvom „Stacionárne vlny a pomaly sa pohybujúce prvky v nočných horných oblakoch Venuše“ sa nedávno objavila vo vedeckom časopise. Astronómia prírody, Tím vedený Javierom Peraltom, medzinárodným najlepším mladým členom JAXA, konzultoval údaje, ktoré získal Venuša Express ' sada vedeckých nástrojov s cieľom študovať doteraz neviditeľné typy, morfológiu a dynamiku planéty.
Zatiaľ čo sa uskutočňovalo veľa štúdií o atmosfére Venuše zo sóje, bolo to prvýkrát, keď sa štúdia nezameriavala na slnečný deň planéty. Ako vysvetlil Dr. Peralta v tlačovom vyhlásení ESA:
“Toto je prvýkrát, čo sa nám podarilo charakterizovať cirkuláciu atmosféry na nočnej strane Venuše v globálnom meradle. Aj keď sa intenzívne skúmal atmosférický obeh na planéte, na nočnej strane bolo stále čo objavovať. Zistili sme, že mramorové vzorce sa líšia od tých, ktoré sa vyskytujú na dní, a sú ovplyvnené topografiou Venuše.“
Od šesťdesiatych rokov minulého storočia si astronómovia uvedomujú, že atmosféra Venuše sa správa veľmi odlišne od atmosféry iných pozemských planét. Zatiaľ čo Zem a Mars majú atmosféry, ktoré sa spolu otáčajú približne rovnakou rýchlosťou ako planéta, atmosféra Venuše môže dosiahnuť rýchlosti viac ako 360 km / h (224 mph). Takže kým planéta trvá 243 dní, kým sa raz otočí na svojej osi, atmosféra trvá iba 4 dni.
Tento jav, známy ako „superotáčanie“, v podstate znamená, že atmosféra sa pohybuje viac ako 60-krát rýchlejšie ako planéta samotná. Okrem toho merania v minulosti ukázali, že najrýchlejšie oblaky sa nachádzajú na hornej úrovni oblačnosti, 65 až 72 km (40 až 45 míľ) nad hladinou. Napriek desaťročiam štúdia atmosférické modely nedokázali reprodukovať superotáčanie, čo naznačuje, že niektoré mechaniky neboli známe.
Ako taký, Peralta a jeho medzinárodný tím - medzi ktoré patrili vedci z Universidad del País Vasco v Španielsku, Tokijskej univerzity, Kjótskej univerzity Sangyo, Centra astronómie a astrofyziky (ZAA) na Technickej univerzite v Berlíne a Astrofyzikálneho ústavu. a Space Planetology v Ríme - rozhodli sa pozrieť na nepreskúmanú stranu a zistiť, čo môžu nájsť. Ako to opísal:
"Zamerali sme sa na nočnú stranu, pretože to bolo zle preskúmané; môžeme vidieť horné oblaky na nočnej strane planéty prostredníctvom ich tepelnej emisie, ale bolo ťažké pozorne ich pozorovať, pretože kontrast v našich infračervených snímkach bol príliš nízky na zachytenie dostatočného množstva detailov. “
To spočívalo v pozorovaní nočných bočných mrakov Venuše pomocou viditeľného a infračerveného termovízneho spektrometra sondy (VIRTIS). Prístroj zhromaždil stovky obrázkov súčasne a rôzne vlnové dĺžky, ktoré tím následne skombinoval, aby zlepšil viditeľnosť oblakov. Tímu sa tím umožnil prvýkrát ich správne vidieť a tiež odhalili niektoré neočakávané veci týkajúce sa nočnej atmosféry Venuše.
Videli, že atmosférická rotácia sa javí na nočnej strane viac chaotickejšia, ako sa pozorovalo v minulosti na dní. Horné oblaky tiež tvorili rôzne tvary a morfológie - t. J. Veľké, zvlnené, nepravidelné, nepravidelné a vláknité vzory - a dominovali stacionárne vlny, kde sa dve vlny pohybujúce sa v opačných smeroch navzájom rušia a vytvárajú statický model počasia.
3D vlastnosti týchto stacionárnych vĺn sa získali aj kombináciou údajov VIRTIS s rádio-vedeckými údajmi z experimentu Venus Radio Science (VeRa). Tím bol samozrejme prekvapený, keď našiel tieto druhy atmosférického správania, pretože neboli v súlade s tým, čo sa bežne pozorovalo na dni. Okrem toho sú v rozpore s najlepšími modelmi na vysvetlenie dynamiky atmosféry Venuše.
Tieto modely, známe ako modely globálnej cirkulácie (GCM), predpovedajú, že na Venuši by k super rotácii došlo rovnako ako na strane dní, tak na nočnej strane. A čo viac, všimli si, že stacionárne vlny na nočnej strane sa zdajú zhodovať s prvkami vysokej výšky. Ako Agustin Sánchez-Lavega, výskumný pracovník z University del País Vasco a spoluautor na príspevku, vysvetlili:
“Stacionárne vlny sú pravdepodobne tým, čo by sme nazvali gravitačnými vlnami - inými slovami, stúpajúce vlny generované nižšie v atmosfére Venuše, ktoré sa zdá, že sa nepohybujú s rotáciou planéty. Tieto vlny sa sústreďujú na strmé horské oblasti Venuše; To naznačuje, že topografia planéty ovplyvňuje to, čo sa deje v oblakoch hore.“
Nie je to prvýkrát, čo vedci zistili možné spojenie medzi topografiou Venuše a jej atmosférickým pohybom. Minulý rok tím európskych astronómov vypracoval štúdiu, ktorá ukázala, ako sa zdá, že vzorce počasia a stúpajúce vlny na dne sú priamo spojené s topografickými znakmi. Tieto nálezy boli založené na UV snímkach urobených monitorovacou kamerou Venuša (VMC) na palube Venus Express.
Zistenie, že sa niečo podobné deje na nočnej strane, bolo prekvapením, kým si neuvedomili, že nie sú jediní, ktorí ich uvidia. Ako uviedol Peralta:
“Bol to vzrušujúci okamih, keď sme si uvedomili, že niektoré prvky cloudu v obrazoch VIRTIS sa nepohybovali spolu s atmosférou. Vedeli sme dlhú diskusiu o tom, či boli výsledky skutočné - kým sme si neuvedomili, že iný tím na čele so spoluautorom Dr. Kouyamaom tiež nezávisle objavil stacionárne oblaky na nočnej strane pomocou infračerveného teleskopu NASA (IRTF) na Havaji! Naše zistenia sa potvrdili, keď sa kozmická loď Akatsuki JAXA vložila na obežnú dráhu okolo Venuše a okamžite zaznamenala najväčšiu stacionárnu vlnu, akú kedy pozorovala Slnečná sústava počas Venušinho dňa.“
Tieto objavy tiež spochybňujú existujúce modely stacionárnych vĺn, od ktorých sa očakáva, že sa vytvoria z interakcie povrchových vetra a výškových povrchových prvkov. Predchádzajúce merania však boli uskutočňované sovietskou érou Venera landers naznačili, že povrchové vetry môžu byť na Venuši príliš slabé. Okrem toho je južná pologuľa, ktorú tím pozoroval pri svojej štúdii, dosť nízka.
A ako Ricardo Hueso z univerzity v Baskicku (a spoluautor na papieri) uviedli, nezistili zodpovedajúce stacionárne vlny v dolných oblakových hladinách. "Očakávali sme, že tieto vlny nájdeme v nižších úrovniach, pretože ich vidíme v horných úrovniach, a mysleli sme si, že stúpali oblakom z povrchu," uviedol. „Je to určite neočakávaný výsledok a my všetci musíme prehodnotiť naše modely Venuše, aby sme preskúmali jej význam.“
Z týchto informácií sa zdá, že topografia a nadmorská výška sú spojené, pokiaľ ide o atmosférické správanie Venuše, ale nie vždy. Takže stojaté vlny pozorované na nočnej strane Venuše môžu byť výsledkom nejakého iného nezisteného mechanizmu pri práci. Bohužiaľ, zdá sa, že atmosféra Venuše - najmä kľúčový aspekt superotáčania - má pre nás stále nejaké tajomstvá.
Štúdia tiež preukázala efektívnosť kombinovania údajov z viacerých zdrojov s cieľom získať podrobnejší obraz o dynamike planéty. S ďalšími vylepšeniami v oblasti prístrojového vybavenia a zdieľania údajov (a možno aj s ďalšou misiou alebo dvoma na povrch) môžeme očakávať, že už čoskoro získame jasnejší obraz o tom, čo poháňa atmosférickú dynamiku Venuše.
S trochou šťastia môže prísť deň, keď budeme môcť modelovať atmosféru Venuše a predpovedať jej počasie tak presne, ako to robíme na Zemi.
