• Вы находитесь тут:
  • Sci314
  • Новости
  • Астрономы впервые посмотрели на атмосферу Венеры ночью

Астрономы впервые посмотрели на атмосферу Венеры ночью

Ученые нашли возможность использовать инфракрасные датчики на борту японского аппарата «Akatsuki» так, чтобы можно было понаблюдать за циркуляцией венерианской атмосферы ночью.

Так меридиональная циркуляция — движение ветров с севера на юг — ночью изменила свое направление, а пик суперротации — атмосферного феномена планеты приходится на рассвет и закат в низких широтах. Ночную погоду Венеры астрономы описали в Nature. У Земли и Венеры много общего. Они похожи по размеру и массе, у обоих есть твердая поверхность. Венера обладает достаточно толстым слоем атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа и азота. А на высотах около 50−70 километров всю ее поверхность покрывают облака серной кислоты, которые, как считается, образуются под воздействием Солнца с двуокиси серы, которого много в атмосфере. Однако вопросеы погоды Венеры сравнивать с Землей сложно. Благодаря ей у нас появился термин «суперротация» или «суперобертання». Он описывает то, что пока всей планете на вращение нужно 243 земных дня, ее атмосфере на полный оборот достаточно всего 92 часа. Так глобальный западный ветер сносит облака на высоте 65−70 километров со скоростью около 100 метров в секунду.

Также в венерианских облаках оседает около половины солнечного потока поглощаемого планетой, поэтому считается, что именно в этой области генерируются сильные тепловые приливы. Их на Венере также обвиняют в появлении суперротации усиления вертикальной передачи углового момента вокруг оси вращения. Впрочем, структура приливного ветра, которая непосредственно связана с переносом углового момента, была охарактеризована только для южной полярной области и исследователи проанализировали только один слой газовой оболочки Венеры. А получить изображение интерферометра без солнечного света сложно, поэтому нам мало что известно о погоде на Венере ночью. Но это необходимо, ведь без измерений на ночной стороне объяснить заметны дрейфы облаков однозначно сложно, не имея данных о всех атмосферных процессах и опираясь только на присущие Земле эффекты. В своей работе ученые разработали способ использовать инфракрасные датчики на борту орбитального аппарата Akatsuki, которые помогут интерпретировать подробности ночной погоды на планете. По словам ученых, их метод можно использовать и для изучения других планет, в том числе Марс и газовых гигантов. Тем более, что изучение венерианской погоды может облегчить изучение погодных условий других планет.

В своей работе ученым удалось отслеживать облака Венеры через тепловые инфракрасные изображения, полученные японским орбитальным аппаратом Akatsuki. Он уже 2016 передал на Землю первые снимки Венеры в инфракрасном диапазоне, на которых подробно видно плотные облака из серной кислоты. Akatsuki «видит» до высоты около 65 километров — верхние слои облаков, изображения которых в диапазоне длин волн 8−12 мкм, получили длинноволновой инфракрасной камерой (Longwave Infrared Camera, LIR). Ученые составили последовательность изображений с интервалом выборки в одну-2:00 в период с 23 декабря 2016 по 20 января 2019. Чтобы подавить случайный шум и связанные с топографией стационарные особенности, присутствующие на выходных изображениях, ученые учли явление суперротации и выделили модели дрейфующих облаков.

Одной из целей исследователей было проверить вклад в атмосферные эффекты так называемых ячеек Гадли. Это область замкнутой циркуляции воздушных масс, где нагретый у поверхности экваториальной зоны воздуха поднимается и движется к полюсам, после чего постепенно охлаждается и опускается к поверхности планеты. На Земле этот элемент циркуляции отвечает за годовой рост температур и более медленное охлаждение воздушных масс при движении к соответствующему полюсу. Пик суперротации ветра приходится на рассвет и на запад на низких широтах и, согласно наблюдениям, солнечный нагрев облачного слоя в условиях суперротации с контрастом день-ночь вызывает тепловые приливы, которые имеют восходящие (антисуперротацийни) фазовые скорости относительно фонового ветра.

По словам ученых, наблюдаемая зависимость атмосферных движений от местного времени может служить эталоном для экзопланет, медленно вращающихся, где зависимость температуры атмосферы от местного времени, которая наблюдается в инфракрасных длинах волн, предусматривает суперротацию в атмосфере. Исследователи также рассчитывают, что две новые миссии по исследованию Венеры с помощью зондов DaVinci + и Veritas от NASA, а также планируемый Европейским космическим агентством запуск EnVision смогут помочь дополнить полученные ими данные и дать возможность проследить погоду и климат Венеры и в течение ее геологической истории.

  • Вы находитесь тут:
  • Sci314
  • Новости
  • Астрономы впервые посмотрели на атмосферу Венеры ночью
  • Вы находитесь тут:
  • Sci314
  • Новости
  • Астрономы впервые посмотрели на атмосферу Венеры ночью