Naukowcy dostrzegli potężny łuk w atmosferze Wenus

Osobliwy kształt w atmosferze Wenus. Źródło: Planet-C

Wenus jest znana zarówno jako „planeta miłości” jak i „zła bliźniaczka Ziemi”.  I choć badania wskazują, że środowisko Wenus jest bardziej piekielne niż romantyczne, to tak naprawdę wciąż niewiele wiemy o naszej sąsiadce. Teraz zespół japońskich naukowców dokonał zaskakującego odkrycia dostrzegając potężny łuk w chmurach planety, który wydaje się nie zmieniać pozycji nad wolno obracającą się powierzchnią planety. Chmury znajdujące się nad nim śmigają z kolei z prędkościami rzędu 100 metrów na sekundę. Czym zatem jest ten łuk?

Wenus jest niemal tak duża jak Ziemia, ale krąży znacznie bliżej Słońca niż Ziemia. Sonda dolatująca do planety dostrzegła by w jej atmosferze chmury układające się „w jodełkę” – co spowodowane jest szybką „super-rotacją” jej gęstej atmosfery wysoko nad jej powierzchnią.

Przed erą kosmiczną uważano, że Wenus może być planetą podobną do Ziemi.  Pisarze science fiction oczekiwali, że na drugiej planecie od Słońca może istnieć życie, może być bujna roślinność skrywająca się pod gęstymi wodnymi chmurami. Jednak sondy, które odwiedziły Wenus uświadomiły wszystkim, że jest to pozbawiona życia planeta diametralnie różniąca się od naszej planety – a jej chmury składają się z kwasu siarkowego. Powierzchnia Wenus jest najgorętszą powierzchnią w Układzie Słonecznym – 447 stopni Celsjusza to temperatura wystarczająca na stopienie ołowiu. Powierzchnia planety skryta jest pod gęstą atmosferą (ciśnienie na powierzchni jest 92 razy wyższe od tego na Ziemi), a sama planeta nie posiada ochronnego pola magnetycznego. Planeta rotuje wokół własnej osi zaskakująco wolno i w odwrotnym kierunku niż reszta planet. W atmosferze zarejestrowane bardzo silne wiatry huraganowe i osobliwe wiry w obszarach biegunowych.


Więcej o Wenus pisaliśmy także:

10/01/2017 Bogini z piekła rodem: Wenus

06/12/2016 Jaka pogoda panuje na Wenus?


Choć wczesna Wenus mogła posiadać wodę na swojej powierzchni, to stopniowo, z uwagi na niewielką odległość do Słońca, odparowywała ona do atmosfery. Doprowadziło to do efektu cieplarnianego, w którym atmosfera stała się gęstsza, powierzchnia gorętsza, co z kolei prowadziło do intensywniejszego odparowywania wody z powierzchni itd. Cząsteczki wody były rozbijane w wyższych warstwach atmosfery, a nie powracały na powierzchnię. W przeciwieństwie do Ziemi, dwutlenek węgla w atmosferze nie mógł zatem rozpuszczać się w oceanach, a jedynie osadzał się na dnie oceanicznym w formie węglanów. Procesy wulkaniczne bezustannie dostarczały gazów do atmosfery, co prowadziło do zwiększania ciśnienia atmosferycznego. Obecnie atmosfera Wenus składa się zasadniczo z dwutlenku węgla – to właśnie on odpowiada za ekstremalne temperatury na powierzchni.

Chmury powstałe wskutek oddziaływania fal grawitacyjnych. Źródło: Glen Talbot

Pierwsze misje do Wenus takie jak Mariner, Wenera czy Pioneer Venus pozwoliły na określenie składu chemicznego chmur i pomiary struktury atmosfery. Rosyjskie lądowniki Wenera, jak dotąd jedyne obiekty, które dotarły do powierzchni Wenus przesłały na Ziemię zdjęcia równin lawowych i terenów wulkanicznych. Późniejsza misja Magellan, która wykorzystując radar zajrzała pod gęstą okrywę chmur, pozwoliła naukowcom stworzyć szczegółowe mapy wulkanów i kanałów lawowych – ukazując nam przy tym młodą powierzchnię ze stosunkowo niewielką liczbą kraterów. Oznacza to, że powierzchnia planety została odświeżona przez aktywność wulkaniczną jakieś 500 milionów lat temu. Niedawna misja Venus Express pozwoliła dostrzec dowody wskazujące na aktywność wulkaniczną na przestrzeni ostatnich 100 – 10 000 lat.


Zostań patronem Pulsu Kosmosu i wspieraj rozwój największego niezależnego portalu astronomicznego

http://patronite.pl/pulskosmosu


Super-rotacja atmosfery Wenus sprawia, że znacznie różni się ona od atmosfery ziemskiej. Na wysokości 50-65 km nad powierzchnią, gdzie ciśnienie atmosferyczne waha się między ciśnieniem występującym na powierzchni Ziemi a 10% tego ciśnienia, prędkość rotacji wynosi do 100 m/s – czyli jest 60 razy większa od tempa rotacji planety. To więcej niż huragany na Ziemi. Dla porównania, najszybsze wiatry na Ziemi są około 10-20% szybsze od tempa rotacji planety. Choć sama super-rotacja nie jest do końca wytłumaczona, sonda Pioneer Venus wykazała, że prędkość wiatru spada w niższych warstwach atmosfery i przy powierzchni jest mniej więcej identyczna co prędkość rotacji planety.

Zagadkowa planeta

I tu na scenę wchodzi japońska sonda Akatsuki wyniesiona w przestrzeń kosmiczną 20 maja 2010 roku. Sonda została zaprojektowana do badania struktury i aktywności w atmosferze Wenus. Po pełnej przygód podróży, przy drugiej próbie sonda weszła na orbitę w 2015 roku. To było spore osiągnięcie.


O wejściu na orbitę Wenus przez sondę Akatsuki pisaliśmy tu:

30/11/2015 Druga szansa sondy Akatsuki już za tydzień

09/12/2015 WENUS: Akatsuki na orbicie z 5-letnim opóźnieniem


Najnowsze badania opisujące odkrycie struktury w kształcie łuki, opublikowane wczoraj w periodyku Nature Geoscience, to najnowsze odkrycie sondy Akatsuki. Owa struktura została dostrzeżona przez instrumenty obrazujące Akatsuki w zakresie podczerwonym i ultrafioletowym. Astronomowie analizujący dane zauważyli, że ów łuk rozciąga się na 10 000 km w górnych warstwach atmosfery. Struktura pozostawała w tym miejscu przez kilka dni, po czym nagle zniknęła.

Atmosferyczne gale grawitacyjne dostrzeżone przez sondę Venus Express. Źródło: NASA

Co szczególnie ciekawe, kształt ten wydaje się być związany z wolno rotującą powierzchnią, a konkretnie z wyżynnym obszarem znanym jako Aphrodite Terra, którego wysokość to nawet 5 km. Owa struktura utrzymuje się w szybko poruszających się, super-rotujących wiatrach na poziomie chmur. Obserwowany łuk, opływany z każdej strony przez szybkie wiatry przypomina nieruchomy gaz zanurzony w szybko płynącym strumieniu.

Badacze wskazują, że stacjonarna „fala grawitacyjna” w atmosferze może tłumaczyć obserwowane zjawisko. Atmosferyczne fale grawitacyjne powstają na granicy między atmosferą i powierzchnią lub między poziomymi warstwami atmosfery, gdzie siła grawitacji równoważy siłę wyporu. Ziemskim przykładem mogą być fale na powierzchni zbiorników wodnych – np. na styku atmosfery i oceanu. Fale grawitacyjne występują także w terenach górskich czy między wyższymi warstwami atmosfery.

Choć mniejsze fale grawitacyjne były już obserwowane przy powierzchni Wenus, skala teraz obserwowanej fali jest bez porównania większa, a prawdopodobnie największa w Układzie Słonecznym.

Powyżej opisane odkrycie uświadamia nam, że choć możemy wytłumaczyć niektóre cechy gęstej, szybkiej atmosfery wenus, to wciąż mało wiemy o dynamice atmosfery na niższych wysokościach.

Źródło: The Conversation

Komentarze

comments