Veneros atmosfera yra tiek paslaptinga, kiek tanki ir žvarbi. Ištisas kartas mokslininkai siekė to ištirti naudodamiesi antžeminiais teleskopais, orbitos misijomis ir retkarčiais atmosferos zondu. 2006 m. - EKA „Venus Express“ misija tapo pirmuoju zondu, atliekančiu ilgalaikius planetos atmosferos stebėjimus, kurie daug atskleidė apie jos dinamiką.
Pasinaudodama šiais duomenimis, tarptautinių mokslininkų komanda, vadovaujama Japonijos aerokosmoso ir tyrinėjimo agentūros (JAXA) tyrėjų, neseniai atliko tyrimą, apibūdinantį vėjo ir viršutinių debesų modelius naktinėje Veneros pusėje. Šis tyrimas ne tik buvo pirmasis tokio pobūdžio, bet ir atskleidė, kad atmosfera nakties pusėje elgiasi skirtingai, o tai buvo netikėta.
Tyrimas, pavadintas „Stacionarūs bangos ir lėtai judantys nakties viršutiniai Veneros debesys“, neseniai pasirodė moksliniame žurnale Gamtos astronomija. Javier Peralta, Tarptautinio geriausio JAXA jaunojo bendradarbio, vadovaujama komanda pasinaudojo duomenimis, gautais iš „Venus Express“ mokslinių instrumentų rinkinys, skirtas tirti anksčiau nematytus planetos debesų tipus, morfologijas ir dinamiką.
Nors Veneros atmosfera nuo užteršimo buvo atlikta daugybė tyrimų, tai buvo pirmas kartas, kai tyrimas nebuvo nukreiptas į planetos dieną. Kaip ESA pranešime spaudai paaiškino dr. Peralta:
“Tai yra pirmas kartas, kai mums pavyko apibūdinti, kaip atmosfera cirkuliuoja naktinėje Veneros pusėje globaliu mastu. Nors atmosferos cirkuliacija dienos planetoje buvo plačiai ištirta, apie naktinę pusę dar buvo daug ką sužinoti. Mes nustatėme, kad debesų modeliai skiriasi nuo dienos pusėje esančių debesų modelių ir jiems daro įtaką Veneros topografija.“
Nuo septintojo dešimtmečio astronomai žinojo, kad Veneros atmosfera elgiasi daug kitaip nei kitų sausumos planetų atmosfera. Žemėje ir Marse atmosferos, kurios sukasi maždaug tokiu pat greičiu kaip ir planeta, Veneros atmosfera gali pasiekti daugiau nei 360 km / h (224 mph) greitį. Taigi nors planetos sukimasis kartą per savo ašį užtrunka 243 dienas, atmosfera trunka tik 4 dienas.
Šis reiškinys, žinomas kaip „super sukimasis“, iš esmės reiškia, kad atmosfera juda daugiau nei 60 kartų greičiau nei pati planeta. Be to, praeityje atlikti matavimai parodė, kad greičiausiai debesys yra aukščiausiame debesų lygyje, 65–72 km (40–45 mylių) atstumu nuo paviršiaus. Nepaisant dešimtmečius trukusių tyrimų, atmosferos modeliai negalėjo atkurti super sukimosi, o tai rodo, kad kai kurie mechanikai nebuvo žinomi.
Taigi Peralta ir jo tarptautinė komanda, kurią sudarė tyrėjai iš Ispanijos Universiteto del País Vasco, Tokijo universiteto, Kioto Sangyo universiteto, Berlyno technikos universiteto astronomijos ir astrofizikos centro (ZAA) ir Astrofizikos instituto ir Kosmoso planetologijos mokslas Romoje - pasirinko pažvelgti į neištyrinėtą pusę, norėdami pamatyti, ką jie galėtų rasti. Kaip jis tai apibūdino:
„Mes sutelkėme dėmesį į naktinę pusę, nes ji buvo prastai ištirta; mes matome viršutinius debesis planetos nakties pusėje per jų šiluminę spinduliuotę, tačiau sunku buvo juos tinkamai pastebėti, nes mūsų infraraudonųjų spindulių atvaizdų kontrastas buvo per mažas, kad būtų galima pasiimti pakankamai detalių “.
Tai sudarė naktinių Veneros debesų stebėjimas su zondo matomu ir infraraudonųjų spindulių vaizdo spektrometru (VIRTIS). Prietaisas vienu metu surinko šimtus vaizdų ir skirtingo bangos ilgio vaizdų, kuriuos komanda tada sujungė, kad pagerintų debesų matomumą. Tai leido komandai pirmą kartą juos tinkamai pamatyti, taip pat atskleidė keletą netikėtų dalykų apie Veneros nakties atmosferą.
Jie matė, kad atmosferos sukimasis nakties pusėje pasirodė chaotiškesnis nei tai, kas praeityje buvo stebima dienos metu. Viršutiniai debesys taip pat suformavo skirtingas formas ir morfologijas - t. Y. Didelius, banguotus, nevienodus, netaisyklingus ir gijų pavidalo modelius - ir juose vyravo nejudančios bangos, kai dvi priešingomis kryptimis judančios bangos panaikina viena kitą ir sukuria statinį oro modelį.
Šių nejudančių bangų 3D savybės taip pat buvo gautos derinant VIRTIS duomenis su radijo mokslo duomenimis iš Veneros radijo mokslo eksperimento (VeRa). Natūralu, kad komanda nustebino atradusi tokį atmosferos elgesį, nes jis prieštaravo tam, kas įprasta laikytis dienos metu. Be to, jie prieštarauja geriausiems Veneros atmosferos dinamikos paaiškinimo modeliams.
Šie modeliai, žinomi kaip visuotiniai cirkuliacijos modeliai (GCM), numato, kad Veneroje super-sukimasis vyks vienodai tiek dienos, tiek nakties pusėje. Be to, jie pastebėjo, kad nejudančios bangos nakties pusėje sutampa su didelio aukščio elementais. Kaip paaiškino Agustinas Sánchezas-Lavega, „País Vasco“ universiteto tyrėjas ir bendraautoris:
“Stacionarios bangos tikriausiai yra tai, ką mes vadintume gravitacijos bangomis, kitaip tariant, kylančios bangos, susidarančios žemyn Veneros atmosferoje, kurios, atrodo, nejuda kartu su planetos sukimu. Šios bangos sutelktos stačiuose kalnuotuose Veneros rajonuose; tai rodo, kad planetos topografija daro įtaką tam, kas vyksta aukščiau debesyse.“
Tai nėra pirmas kartas, kai mokslininkai pastebėjo galimą ryšį tarp Veneros topografijos ir jos atmosferos judesio. Praėjusiais metais Europos astronomų komanda parengė tyrimą, kuris parodė, kaip oro sąlygos ir kylančios bangos dienos pusėje buvo tiesiogiai susijusios su topografinėmis ypatybėmis. Šios išvados buvo pagrįstos ultravioletiniais atvaizdais, padarytais Veneros stebėjimo kamera (VMC) „Venus Express“.
Naktį radę kažką panašaus įvyko naktį, buvo staigmena, kol jie suprato, kad ne jie vieninteliai juos pastebėjo. Kaip nurodė Peralta:
“Tai buvo jaudinantis momentas, kai supratome, kad kai kurios debesies savybės VIRTIS vaizduose nejuda kartu su atmosfera. Ilgai diskutavome, ar rezultatai buvo tikri - kol supratome, kad kita komanda, vadovaujama bendraautoriaus dr. Kouyama, taip pat savarankiškai atrado nejudančius debesis nakties pusėje, naudodama NASA infraraudonųjų spindulių teleskopo įrenginį (IRTF) Havajuose! Mūsų išvados buvo patvirtintos, kai JAXA Akatsuki erdvėlaivis buvo įleistas į orbitą aplink Venerą ir iškart pastebėjo didžiausią nejudančią bangą, kokią tik buvo stebima Saulės sistemoje Veneros dienos pusėje.“
Šios išvados taip pat kelia iššūkį esamiems nejudančių bangų modeliams, kurie, kaip tikimasi, susidarys dėl paviršiaus vėjo ir didelio aukščio paviršiaus ypatybių sąveikos. Tačiau ankstesni sovietmečio atlikti matavimai Venera nusileidėjai nurodė, kad paviršinis vėjas gali būti per silpnas, kad tai įvyktų Veneroje. Be to, pietinis pusrutulis, kurį komanda stebėjo savo tyrimui, yra gana žemo aukščio.
Kaip pažymėjo Ricardo Hueso iš Baskų krašto universiteto (ir bendraautorius popieriuje), jie neaptiko atitinkamų nejudančių bangų apatiniame debesies lygyje. „Tikėjomės, kad šias bangas rasime žemesniuose lygmenyse, nes matome jas viršutiniame lygmenyje, ir manėme, kad jos iškilo per debesį iš paviršiaus“, - sakė jis. „Tai tikrai netikėtas rezultatas, ir mes visi turėsime dar kartą apsilankyti savo„ Veneros “modeliuose, kad išsiaiškintume jos prasmę.“
Remiantis šia informacija atrodo, kad topografija ir aukštis yra susiję, kai kalbama apie Veneros atmosferos elgesį, bet ne nuosekliai. Taigi nakties Veneroje stebimos stovimos bangos gali būti dar kokio nors nenustatyto darbe mechanizmo rezultatas. Deja, atrodo, kad Veneros atmosfera, ypač pagrindinis super-sukimosi aspektas, vis dar turi keletą paslapčių.
Tyrimas taip pat parodė duomenų iš kelių šaltinių sujungimo efektyvumą, kad būtų gautas išsamesnis planetos dinamikos vaizdas. Tobulindami prietaisus ir dalijimąsi duomenimis (ir galbūt dar vieną ar dvi misijas į paviršių) galime tikėtis susidaryti aiškesnį vaizdą apie tai, kas dar ilgai veikia Veneros atmosferos dinamiką.
Šiek tiek pasisekus, dar gali ateiti diena, kai mes galime modeliuoti Veneros atmosferą ir nuspėti jos orų pokyčius taip tiksliai, kaip mes darome Žemės atmosferą.
