Венера известна своими серно-кислотными облаками, покрывающими всю планету, и чрезвычайно быстрыми ветрами, дующими со скоростью несколько сотен километров в час. К сожалению, плотные облака соседней с нами планеты фактически мешают исследователям заглянуть в ее атмосферу.
Теперь исследователи использовали инфракрасные изображения, чтобы посмотреть на центральный облачный слой на Венере, и обнаружили много неожиданных фактов.
Последние исследования, результаты которых были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters, показывают, что центральный облачный слой характеризуется различными облачными системами, которые меняются со временем и сильно отличаются от верхних слоев облаков на Венере, которые обычно изучаются в ультрафиолетовом диапазоне. Исследователи также обнаружили изменения в альбедо центральных облаков, которые могут указывать на присутствие воды, метана или других соединений, которые поглощают космические лучи.
Движение центральных облаков в сочетании с предыдущими наблюдениями позволило исследователям воссоздать ветры, дующие на Венере в течение 10-летнего периода, и доказать, что сверхбыстрые ветры, дующие в центральном облачном слое, являются самыми быстрыми на экваторе, а их скорость - как и в верхних слоях - меняется со временем.
Последние наблюдения позволят ученым лучше понять соседнюю планету и пролить новый свет на другие экзопланеты, которые могут напоминать ее.
«Мы наблюдали то, чего не ожидали. Мы обнаружили, что центральные облака не такие спокойные и скучные, как мы думали во время предыдущих миссий», - говорит Хавьер Перальта, исследователь из JAXA и ведущий автор исследования.
В последнем исследовании использовались фотографии, сделанные зондом Акацуки, который после многочисленных проблем достиг Венеры в декабре 2015 года и основной целью которого является понимание суперротации Венеры. Суперротация - это таинственное явление, также наблюдаемое на Титане и многих экзопланетах, при котором атмосфера вращается вокруг своей оси быстрее, чем сама планета. Полное оборот Венеры вокруг оси длится 243 земных дня, но атмосфера Венеры совершает полный оборот вокруг оси вращения всего за 4 земных дня, то есть вращается в 60 раз быстрее.
В рамках своих исследований ученые проанализировали около 1000 фотографий облаков Венеры, сделанных в инфракрасном диапазоне в течение года. ИК-камера была разработана для наблюдения за центральным облачным слоем, расположенным на расстоянии 50–55 километров над поверхностью планеты.
В рамках предыдущих миссий, исследующих верхние слои облаков, время от времени можно было увидеть средний слой, но невозможно было смотреть на них более точно, используя инфракрасные изображения. Чтобы наблюдать эволюцию центральных облаков, инструменты должны были смотреть на них дольше, чем это было возможно во время предыдущих миссий на Венеру.
Новые снимки, сделанные зондом Акацуки, показывают, как средний слой облаков изменяется с течением времени и значительно отличается от верхнего слоя облаков на высоте 70 километров над поверхностью планеты. Некоторые изображения показывают, как немного более темный диапазон облаков окружен более светлыми облаками, которые принимают форму вихря. Такие наблюдения указывают на конвекцию, вертикальное движение тепла и влажности в атмосфере. Другие фотографии, в свою очередь, показывают облака, которые являются менее бурными и однородно яркими и не имеют характерных черт.
С апреля по май 2016 года северное полушарие Венеры периодически темнело каждые четыре или пять дней. Ученые ранее не наблюдали этих различий между полушариями, и процесс еще не был определен. На снимках также показаны необычные облачные системы, например крюк из темного волокна, который охватывал расстояние более 7300 километров в северном полушарии с мая по октябрь 2016 года.
Космический аппарат Акацуки также заметил неожиданные различия в облачном альбедо. Недавние исследования показывают, что химические соединения, способные поглощать инфракрасное излучение, могут быть обнаружены в среднем облачном слое, так как толщина облаков изменяется.
Исследователям также удалось воссоздать ветры, дующие на Венере в течение 10-летнего периода, путем объединения изображений с зонда Акацуки с наблюдениями, выполненными наблюдателями-любителями и космическими зондами, такими как Венера-Экспресс и MESSENGER. Исследователи обнаружили, что быстро движущиеся ветры в среднем облачном слое иногда бывают самыми быстрыми на экваторе, и их скорость может варьироваться до 50 километров в час в течение нескольких месяцев.
Обнаружение причин суперротации на Венере и ее потенциальной связи с парниковым эффектом планеты может помочь ученым понять изменения на Земле, связанные с изменением климата. Кроме того, это может объяснить суперротацию атмосферы на других небесных телах, таких как Титан или экзопланеты, вращающихся на коротких расстояниях от их звезд-хозяев.
Источник: Американский геофизический союз
