Атмосфера Венере је тајанствена колико и густа и спарна. Генерацијама су га научници покушавали проучавати помоћу земаљских телескопа, орбиталних мисија и повремене атмосферске сонде. А 2006. године ЕСА-е Венус Екпресс мисија је постала прва сонда која је спровела дуготрајна осматрања атмосфере планете, што је открило много о њеној динамици.
Користећи ове податке, тим међународних научника - на челу са истраживачима Јапанске агенције за ваздухопловство и истраживање (ЈАКСА) - недавно је спровео истраживање које је окарактерисало ветар и узорке горњег облака на ноћној страни Венере. Осим што је прва такве врсте, ова студија је открила и да се атмосфера понаша другачије на ноћној страни, што је било неочекивано.
Студија под називом „Стационарни таласи и споро покретна својства у ноћним горњим облацима Венере“ недавно је објављена у научном часопису Натуре Астрономи. Водио Јавиер Пералта, међународни најбољи млади сарадник ЈАКСА-е, тим је консултовао податке добијене од Венус Екпресс ' пакет научних инструмената како би се проучиле раније невидљиве врсте облака, морфологије и динамике планете.
Док је урађено доста студија атмосфере Венере из соце, ово је био први пут да студија није била фокусирана на дан планете. Као што је др Пералта објаснио у изјави за штампу ЕСА:
“Ово је први пут да смо могли да окарактеришемо како атмосфера циркулише на ноћној страни Венере на глобалном нивоу. Иако је циркулација атмосфере на данима планете интензивно истражена, остало је још много тога што се може открити о ноћној страни. Открили смо да су обрасци облака различити од оних на дневном делу, а под утицајем Венерове топографије.“
Од шездесетих година прошлог века астрономи су свесни да се атмосфера Венере понаша знатно другачије од атмосфере других земаљских планета. Док Земља и Марс имају атмосферу која се окрећу приближно истом брзином као и планета, атмосфера Венере може достићи брзину већу од 360 км / х (224 мпх). Дакле, док планети треба 243 дана да се једном ротира на својој оси, атмосфери је потребно само 4 дана.
Ова појава, позната као "супер-ротација", у суштини значи да се атмосфера креће 60 пута брже од саме планете. Поред тога, мерења у прошлости показала су да се најбржи облаци налазе на горњем нивоу облака, 65 до 72 км (40 до 45 миља) изнад површине. Упркос деценијама проучавања, атмосферски модели нису били у стању да репродукују супер ротацију, што је указивало да су неке механике непознате.
Као такав, Пералта и његов међународни тим - који је обухватио истраживаче са Универсидад дел Паис Васцо у Шпанији, Универзитета у Токију, Универзитета Киото Сангио, Центра за астрономију и астрофизику (ЗАА) на Берлинском техничком универзитету и Института за астрофизику и свемирске планетологије у Риму - одлучили су да погледају неистражене стране да виде шта могу да пронађу. Како је то описао:
„Усредсредили смо се на ноћну страну јер је била слабо истражена; можемо видети горње облаке на ноћној страни планете преко њихове топлотне емисије, али тешко је било правилно их посматрати јер је контраст на нашим инфрацрвеним сликама био пренизак да би се покупио довољно детаља. "
Ово се састојало од посматрања ноћних облака Венере са видљивим и инфрацрвеним термичким спектрометром за термичко снимање (ВИРТИС). Инструмент је истовремено прикупио стотине слика и различитих таласних дужина, које је тим потом комбиновао да би побољшао видљивост облака. То је омогућило тиму да их први пут правилно виде, а такође је открило и неке неочекиване ствари о ноћној атмосфери Венере.
Оно што су видели било је да се атмосферска ротација на ноћној страни чини хаотичнијом од оне која је током дана посматрана током дана. Горњи облаци су такође формирали различите облике и морфологије - тј. Велике, таласасте, закрпљене, неправилне и налик на влакнасте облике - и доминирали су непомични таласи, при чему се два таласа који се крећу у супротним смеровима међусобно отпуштају и стварају статички временски образац.
3Д својства ових стационарних таласа су такође добијена комбиновањем ВИРТИС података са радио-научним подацима из експеримента Венус Радио Сциенце (ВеРа). Наравно, тим је био изненађен када је открио оваква атмосферска понашања, јер нису била у складу са оним што се рутински дешавало током дана. Штавише, они су у супротности са најбољим моделима за објашњење динамике атмосфере Венере.
Познати и као глобални модели циркулације (ГЦМ), ови модели предвиђају да ће се на Венери супер-ротација догодити на готово исти начин и на дневној и на ноћној страни. Штавише, приметили су да се непостојећи таласи на ноћној страни поклапају са карактеристикама високе висине. Као што је објаснио Агустин Санцхез-Лавега, истраживач са Универзитета дел Паис Васцо и коаутор овог дела,
“Стационарни таласи су вероватно оно што бисмо назвали гравитационим таласима - другим речима, растући таласи генерисани ниже у атмосфери Венере који изгледа да се не померају са ротацијом планете. Ови таласи су концентрисани над стрмим, планинским пределима Венере; ово сугерише да топографија планете утиче на оно што се догађа горе у облацима.“
Ово није први пут да су научници уочили могућу везу између топографије Венере и њеног атмосферског кретања. Прошле године, тим европских астронома направио је студију која је показала како су временски обрасци и растући таласи на дневној страни директно повезани са топографским карактеристикама. Ови налази су засновани на УВ сликама које је снимила Венус Мониторинг Цамера (ВМЦ) на броду Венус Екпресс.
Откривање нечег сличног како се дешава на ноћној страни било је изненађење, све док нису схватили да нису једини који их примећују. Као што је Пералта назначио:
“Био је узбудљив тренутак када смо схватили да се неке облачне карактеристике на ВИРТИС сликама не померају заједно са атмосфером. Дуго смо расправљали о томе да ли су резултати стварни - све док нисмо схватили да је други тим, на челу са коавтором др Коуиамом, такође самостално открио стационарне облаке на ноћној страни користећи НАСА-ин инфрацрвени телескопски погон (ИРТФ) на Хавајима! Наши налази су потврђени када је ЈАКСА-ин свемирски брод Акатсуки убачен у орбиту око Венере и одмах уочио највећи стационарни талас који је икада примећен у Сунчевом систему на дан Венере.“
Ови налази такође изазивају постојеће моделе стационарних таласа, за које се очекује да настају од интеракције површинског ветра и карактеристика површине високих висина. Међутим, претходна мерења вршена од стране совјетске ере Венера земљаци су навели да би површински ветрови могли бити превише слаби да би се ово догодило на Венери. Уз то, јужна хемисфера, коју је тим посматрао током своје студије, је прилично ниска.
И као што је Рицардо Хуесо са Универзитета у Баскији (и коаутора на папиру) рекао, они нису открили одговарајуће стационарне таласе у нижим нивоима облака. "Очекивали смо да ћемо наћи ове таласе у доњим нивоима јер их видимо у горњим нивоима и мислили смо да се с облака уздижу са површине", рекао је. "То је сигурно неочекиван резултат и сви ћемо требати да ревидирамо наше моделе Венере да бисмо истражили њено значење."
Из ових информација изгледа да су топографија и надморска висина повезане када је у питању атмосферско понашање Венере, али не доследно. Тако да стојећи таласи посматрани на ноћној Венери могу бити резултат неког другог неоткривеног механизма на делу. Јао, изгледа да атмосфера Венере - посебно кључни аспект супер ротације - за нас још увек има неке мистерије.
Студија је такође показала ефикасност комбиновања података из више извора да би се добила детаљнија слика динамике планете. Даљњим усавршавањем инструментације и дељења података (и можда још једном или две мисије на површину) можемо очекивати да добијемо јаснију слику онога што покреће атмосферску динамику Венере пре дуго времена.
Уз мало среће, можда ће доћи дан када можемо да моделирамо атмосферу Венере и предвидимо њене временске обрасце једнако тачно као и ми на Земљи.
