Anomalne zjawiska odkryte po nocnej stronie Wenus

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

W 2017 roku astronomom udało się przeprowadzić szczegółowe badania nocnej strony jednej z najbardziej niebezpiecznych i niegościnnych planet Układu Słonecznego – Wenus. Okazało się, że ciemność nocy skrywa tajemnice i anomalie, których współczesna nauka nie jest w stanie wyjaśnić.

Wenus to dziwna i bardzo niebezpieczna planeta. Temperatura w niektórych regionach czasami dochodzi do 480^OС, pada z nieba z kwasu siarkowego, a ciśnienie na jego powierzchni jest równe ciśnieniu w głębinach ziemskich oceanów. Jednak Wenus jest wyjątkowa w naszym Układzie Słonecznym z zupełnie innego powodu.

Jeden dzień na tym świecie trwa ponad rok: pełne okrążenie Słońca zajmuje planecie 225 dni, podczas gdy pełny obrót wokół własnej osi zajmuje 243 dni. Ponadto Wenus jest jedyną planetą, która krąży wokół gwiazdy w kierunku przeciwnym do obrotu innych planet.

Tajemnice nocnej strony Wenus

Jak te anomalie wpływają na samą Wenus? Z ludzkiego punktu widzenia to bardzo niefortunne. Dzięki tak powolnej rotacji połowa planety otrzymuje ogromną dawkę ciepła i promieniowania słonecznego, aż w końcu zostaje zastąpiona przez nocną stronę.

Międzynarodowy zespół naukowców, korzystając z danych z sondy Venus Express należącej do ESA, odkrył niedawno, że istnieją również bardzo znaczące różnice między dzienną i nocną stroną Wenus. Po raz pierwszy w historii astronomowie szczegółowo opisali nocną stronę planety, unikalne struktury chmur, a nawet tajemnicze przemieszczenia warstw atmosfery, które można było dostrzec jedynie w ciemności nocy.

„Chociaż cyrkulacja atmosferyczna po dziennej stronie planety została dokładnie zbadana, wciąż można się wiele nauczyć o jej nocnej stronie” – mówi Javier Peralta z Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) i główny autor badania, opublikowanego w czasopiśmie Nature Astronomy. „Odkryliśmy, że struktura chmur po nocnej stronie różni się od tej po dziennej i zależy w dużej mierze od topografii Wenus”.

Chociaż sama planeta obraca się niesamowicie wolno, wiatry w atmosferze Wenus wieją 60 razy szybciej niż to – zjawisko to nazywa się „superrotacją”. Dzięki tak gwałtownym wiatrom chmury na Wenus poruszają się również w atmosferze z dużą prędkością, osiągając szczyt na wyżynach (na wysokości od 65 do 72 km).

Badanie ich nie było łatwe: jak wiecie, obserwację nocnej strony Wenus komplikuje wiele czynników. Peralta wyjaśnia, że chmury można zobaczyć z orbity tylko przy użyciu własnego promieniowania cieplnego, ale kontrast na zdjęciach w podczerwieni był zbyt niski, aby naukowcy mogli stworzyć z nich dynamiczną mapę atmosfery.

W rezultacie Venus Express, wykorzystując technologię Visible i spektrometr termowizyjny w podczerwieni (VIRTIS), wykonał dosłownie setki zdjęć w podczerwieni na różnych długościach fal, co ostatecznie pozwoliło naukowcom osiągnąć pożądane rezultaty.

Fale stacjonarne: nieprawidłowe przepływy energii

Ten diagram pokazuje zasadę super-rotacji w górnych warstwach atmosfery Wenus: po stronie dziennej jest bardziej jednorodna, a po nocnej wygląda nieregularnie i nieprzewidywalnie.

Wcześniej zakładano, że superrotacja zachodzi równomiernie po dziennej i nocnej stronie planety. Jednak nowe badania wykazały, że nocna strona Wenus ma swoje własne unikalne formacje chmur i ogólnie inną morfologię warstwy chmur. Naukowcy odkryli faliste, nitkowate chmury, których po prostu nie było po dziennej stronie. Ponadto zauważono wypiętrzenie: na Ziemi termin ten oznacza, że warstwy wody z głębin oceanu unoszą się na powierzchnię; w przypadku Wenus to samo dotyczy chmur.

Ta cecha nocnej połowy planety została nazwana „falami stacjonarnymi”. Według Agustina Sáncheza-Lavegi z Universidad del Pais Vasco w Bilbao w Hiszpanii są to pewnego rodzaju fale grawitacyjne: prądy wznoszące występujące w niższych warstwach atmosfery planety nie podążają za obrotem planety. Są one skoncentrowane głównie na wyżynach, co sugeruje, że na chmury ma bezpośredni wpływ topografia.

Tajemnicze fale zostały wymodelowane w 3D przy użyciu danych VIRTIS, a także danych radiowych z innego systemu statku kosmicznego, eksperymentu Venus Radio Science (VeRa). Uważano, że fale atmosferyczne są wynikiem silnych wiatrów wiejących nad elementami topograficznymi – podobny proces udokumentowano po dziennej stronie Wenus. Jednak badania rosyjskich sond, które mierzyły prędkość wiatrów planetarnych, wykazały, że wiatr nie jest wystarczająco silny, aby być źródłem takich anomalii atmosferycznych. Ponadto na półkuli południowej niektóre charakterystyczne cechy krajobrazu są całkowicie nieobecne.

Po nocnej stronie Wenus astronomowie odkryli tajemnicze nitkowate formacje w atmosferze, badając je za pomocą VIRTIS

Jeszcze więcej astronomów zdziwił fakt, że fale stacjonarne są nieobecne w środkowych i dolnych warstwach chmur Wenus, nie pojawiają się one poniżej 50 km nad powierzchnią. Tak więc, podczas gdy nauka jest bezsilna i nie jest w stanie wskazać źródła tych fal wznoszącej się energii.

„Kiedy zdaliśmy sobie sprawę, że niektóre formacje chmur na zdjęciach VIRTIS nie poruszają się wraz z atmosferą, zaparło mi dech w piersiach. Moi koledzy i ja długo kłóciliśmy się o to, czy widzimy na ekranach – rzeczywiste dane, czy wynik błędu systemu, aż w końcu inny zespół kierowany przez dr. Kuyamę odkrył te same stacjonarne chmury po nocnej stronie planety za pomocą Teleskop Podczerwieni NASA (IRTF) na Hawajach. Ponadto nasze wyniki zostały potwierdzone przez sondę kosmiczną JAXA Akatsuki, która wykryła największą falę stacjonarną w historii planet, gdy tylko osiągnęła orbitę Wenus” – powiedział Peralta.

Wniosek

Fale stacjonarne i inne anomalie nocnej strony planety zmusiły naukowców do niemal całkowitego porzucenia wcześniejszych modeli Wenus, więc astronomowie ponownie musieli wrócić do obliczeń i pospiesznie budować nowe teorie, które mogłyby wyjaśnić tak dziwne wyniki badań.

Być może w przyszłości, gdy misje badawcze zdobędą więcej informacji, poznane zostaną inne tajemnice nocnej strony jednej z najbardziej niegościnnych planet Układu Słonecznego.