Venüs'ün atmosferi yoğun ve kavurucu olduğu kadar gizemli. Nesiller boyunca bilim adamları, yer tabanlı teleskoplar, yörünge misyonları ve zaman zaman atmosferik prob kullanarak araştırmaya çalıştılar. Ve 2006'da ESA'lar Venüs Express misyon, dinamikleri hakkında çok şey açıklayan gezegenin atmosferini uzun vadeli gözlemler yapan ilk soruşturma oldu.
Bu verileri kullanarak, Japonya Havacılık ve Araştırma Ajansı'ndan (JAXA) araştırmacılar tarafından yönetilen uluslararası bilim adamları ekibi, son zamanlarda Venüs'ün gece tarafında rüzgar ve üst bulut modellerini karakterize eden bir çalışma yürüttü. Türünün ilk örneği olmasının yanı sıra, bu çalışma atmosferin beklenmedik bir şekilde gece tarafında farklı davrandığını da ortaya koydu.
“Venüs'ün Gece Üst Bulutlarında Sabit Dalgalar ve Yavaş Hareket Eden Özellikler” başlıklı çalışma geçtiğimiz günlerde bilimsel dergide yayınlandı Doğa Astronomi. JAXA'nın En İyi Genç Üyesi Javier Peralta tarafından yönetilen ekip, Venus Express ’ gezegenin daha önce görülmemiş bulut türlerini, morfolojilerini ve dinamiklerini incelemek için bilimsel araçlar kümesi.
Venüs'ün atmosferini en başından beri çok sayıda çalışma yapılırken, bu ilk kez bir çalışmanın gezegenin gününe odaklanmadığıydı. Dr. Peralta'nın ESA basın açıklamasında açıkladığı gibi:
“Bu, atmosferin Venüs'ün gece tarafında küresel ölçekte nasıl dolaştığını ilk kez belirleyebildik. Gezegenin gündüzündeki atmosferik dolaşım kapsamlı bir şekilde araştırılmış olsa da, gece tarafı hakkında keşfedilecek çok şey vardı. Buradaki bulut modellerinin günbatımından farklı olduğunu ve Venüs'ün topografyasından etkilendiğini gördük.“
1960'lardan bu yana, gökbilimciler Venüs'ün atmosferinin diğer karasal gezegenlerin atmosferinden çok farklı davrandığını biliyorlardı. Dünya ve Mars, gezegenle yaklaşık olarak aynı hızda birlikte dönen atmosferlere sahipken, Venüs'ün atmosferi 360 km / s'den (224 mph) daha yüksek hızlara ulaşabilir. Gezegenin kendi ekseni üzerinde bir kez dönmesi 243 gün sürerken, atmosfer sadece 4 gün sürer.
“Süper dönme” olarak bilinen bu fenomen, esasen atmosferin gezegenin kendisinden 60 kat daha hızlı hareket ettiği anlamına gelir. Ek olarak, geçmişte yapılan ölçümler, en hızlı bulutların, yüzeyin 65 ila 72 km (40 ila 45 mi) üzerindeki üst bulut düzeyinde bulunduğunu göstermiştir. On yıllar süren çalışmalara rağmen, atmosferik modeller süper rotasyonu üretemedi, bu da bazı mekaniklerin bilinmediğini gösterdi.
Bu nedenle, İspanya'daki Universidad del País Vasco, Tokyo Üniversitesi, Kyoto Sangyo Üniversitesi, Berlin Teknik Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Merkezi (ZAA) ve Astrofizik Enstitüsü'nden araştırmacıları içeren Peralta ve uluslararası ekibi ve Roma'daki Uzay Planetolojisi - ne bulabileceklerini görmek için keşfedilmemiş tarafa bakmayı seçti. Açıkladığı gibi:
“Gece tarafına odaklandık çünkü kötü araştırılmıştı; termal emisyonları ile gezegenin gece tarafındaki üst bulutları görebiliyoruz, ancak kızılötesi görüntülerimizdeki kontrast yeterince ayrıntı almak için çok düşük olduğu için bunları düzgün bir şekilde gözlemlemek zor oldu. ”
Bu, Venüs'ün gece yan bulutlarının probun Görünür ve Kızılötesi Termal Görüntüleme Spektrometresi (VIRTIS) ile gözlemlenmesinden oluşuyordu. Enstrüman aynı anda yüzlerce görüntü ve farklı dalga boylarını topladı ve ekip daha sonra bulutların görünürlüğünü artırmak için bir araya geldi. Bu, ekibin onları ilk kez düzgün bir şekilde görmesini sağladı ve ayrıca Venüs'ün gece tarafı atmosferi hakkında beklenmedik şeyler ortaya çıkardı.
Gördükleri şey, atmosferik rotasyonun gece tarafında, geçmişte gün boyunca gözlemlenenlerden daha kaotik olduğu ortaya çıktı. Üst bulutlar da farklı şekiller ve morfolojiler oluşturdu - yani büyük, dalgalı, düzensiz, düzensiz ve filaman benzeri desenler - ve zıt yönlerde hareket eden iki dalganın birbirini iptal ettiği ve statik bir hava modeli oluşturduğu sabit dalgalar hakimdir.
Bu sabit dalgaların 3B özellikleri, VIRTIS verilerinin Venüs Radyo Bilimi deneyinde (VeRa) radyo-bilim verileri ile birleştirilmesiyle elde edildi. Doğal olarak, ekip bu tür atmosferik davranışları bulmak için şaşırdı, çünkü gün boyunca rutin olarak gözlemlenenlerle tutarsızdı. Dahası, Venüs atmosferinin dinamiklerini açıklamak için en iyi modellerle çelişiyorlar.
Küresel Dolaşım Modelleri (GCM'ler) olarak bilinen bu modeller, Venüs'te süper rotasyonun hem gündüz hem de gece tarafında aynı şekilde gerçekleşeceğini tahmin ediyor. Dahası, gece tarafındaki sabit dalgaların yüksek yükseklik özelliklerine denk geldiğini fark ettiler. University del País Vasco'dan araştırmacı ve makalede ortak yazar olan Agustin Sánchez-Lavega'nın açıkladığı gibi:
“Sabit dalgalar muhtemelen yerçekimi dalgaları dediğimiz şeydir - başka bir deyişle, Venüs'ün atmosferinde, gezegenin dönüşüyle hareket etmiyor gibi görünen yükselen dalgalar daha düşük üretilir. Bu dalgalar Venüs'ün sarp, dağlık bölgelerinde yoğunlaşır; bu, gezegenin topografyasının bulutlarda yukarıdakileri etkilediğini gösteriyor.“
Bilim adamları Venüs'ün topografyası ve atmosferik hareketi arasında olası bir bağlantıyı ilk kez bulamadılar. Geçen yıl, Avrupalı gökbilimcilerden oluşan bir ekip, gün boyunca hava modellerinin ve yükselen dalgaların topografik özelliklere nasıl doğrudan bağlandığını gösteren bir çalışma üretti. Bu bulgular, Venüs İzleme Kamerası (VMC) tarafından alınan UV görüntülerine dayanıyordu. Venüs Express.
Gece tarafında benzer bir şey bulmak sürpriz bir şeydi, onları fark edenlerin sadece onlar olmadığını anlayana kadar. Peralta'nın belirttiği gibi:
“VIRTIS görüntülerindeki bulut özelliklerinin bazılarının atmosferle birlikte hareket etmediğini fark ettiğimizde heyecan verici bir andı. Sonuçların gerçek olup olmadığı konusunda uzun bir tartışmamız vardı - ortak yazar Dr.Kouyama liderliğindeki başka bir ekibin, NASA’nın Hawaii'deki Kızılötesi Teleskop Tesisi'ni (IRTF) kullanarak bağımsız olarak gece tarafında sabit bulutlar keşfettiğini fark edene kadar! JAXA’nın Akatsuki uzay aracı Venüs çevresindeki yörüngeye yerleştirildiğinde ve Venüs'ün gün tarafında Güneş Sisteminde şimdiye kadar gözlemlenen en büyük sabit dalgayı hemen tespit ettiğimizde bulgularımız doğrulandı.“
Bu bulgular ayrıca yüzey rüzgarı ve yüksek rakımlı yüzey özelliklerinin etkileşiminden oluşması beklenen mevcut sabit dalga modellerine de meydan okuyor. Ancak, Sovyet dönemi tarafından yapılan önceki ölçümler Venera Landers, yüzey rüzgarlarının Venüs'te gerçekleşmesi için çok zayıf olabileceğini belirtti. Ayrıca, ekibin çalışmaları için gözlemlediği güney yarımküre, yükseklik bakımından oldukça düşüktür.
Ve Bask Ülkesi Üniversitesi'nden Ricardo Hueso'nun (ve kağıt üzerinde bir ortak yazarın) belirttiği gibi, daha düşük bulut seviyelerinde karşılık gelen sabit dalgaları tespit etmediler. “Bu dalgaları daha düşük seviyelerde bulmayı umduk çünkü onları üst seviyelerde görüyoruz ve buluttan yüzeyden yükseldiklerini düşündük” dedi. “Bu beklenmedik bir sonuç ve elbette anlamını keşfetmek için Venüs modellerimizi tekrar gözden geçirmemiz gerekecek.”
Bu bilgilerden, topografya ve yükseklik, Venüs'ün atmosferik davranışı söz konusu olduğunda bağlantılı görünüyor, ancak tutarlı değil. Bu yüzden Venüs'ün gece tarafında gözlemlenen duran dalgalar işyerinde fark edilmeyen başka bir mekanizmanın sonucu olabilir. Ne yazık ki, Venüs'ün atmosferi - özellikle de süper rotasyonun kilit yönü - bizim için hala bazı gizemlere sahip.
Çalışma aynı zamanda, bir gezegenin dinamiklerinin daha ayrıntılı bir resmini elde etmek için birden çok kaynaktan veri birleştirmenin etkinliğini de gösterdi. Enstrümantasyon ve veri paylaşımında (ve belki de yüzeye iki veya daha fazla görev) daha fazla iyileştirmeyle, Venüs'ün atmosferik dinamiklerine neyin güç verdiğini daha önce net bir şekilde görmeyi bekleyebiliriz.
Biraz şansla, Venüs atmosferini modelleyebileceğimiz ve hava modellerini Dünya'nınki kadar doğru tahmin edebileceğimiz bir gün gelebilir.
