Планетологи при помощи метеорологического спутника Himawari-8 смогли оценить долговременные колебания температуры облаков верхней атмосферы Венеры. Планета в течение семи лет попадала в поле зрения околоземного спутника, что позволило лучше понять структуру тепловых приливов и заметить атмосферные волны Россби. Статья опубликована в журнале Earth, Planets and Space.
Динамические процессы в атмосфере Венеры остаются любопытной целью для планетологов. В частности, в ней наблюдаются волны планетарного масштаба, такие как волны Россби и Кельвина, а также суперротация — ускоренное по сравнению с поверхностью планеты вращение атмосферы. Подобное явление может быть связано с тепловыми приливами в верхних слоях облаков. Однако до сих пор ни один из космических аппаратов, исследовавших Венеру, не проводил непрерывный мониторинг колебаний температуры верхних слоев ее атмосферы более десяти лет, что позволило бы существенно уточнить теоретические модели. Этот пробел можно устранить, если включить в рассмотрение данных метеорологических околоземных спутников, если Венера часто попадает в их поле зрения.
Группа планетологов во главе с Гаку Нишиямой (Gaku Nishiyama) из Немецкого центра авиации и космонавтики опубликовала результаты анализа данных наблюдений японского геостационарного метеорологического спутника Himawari-8 для определения колебаний температуры верхней границы облаков Венеры. Спутник с 2015 по конец 2022 года делал снимки земного диска каждые десять минут, используя прибор AHI (Advanced Himawari Imager), работающий в оптическом, а также ближнем и среднем инфракрасном диапазонах волн. При этом в поле зрения попадали звезды и планеты, что, в частности, позволило аппарату ранее увидеть Великое потемнение Бетельгейзе.
Исследователи использовали в текущей работе данные наблюдений в диапазоне длин волн 6–14 микрометров для определения динамики фотометрической яркости Венеры. Всего было выявлено 437 появлений на снимках Венеры, наблюдавшейся под разными фазовыми углами, что позволяет оценить глобальную яркостную температуру для слоев облаков на высотах от 60 до 70 километров.
В полученных данных хорошо прослеживается структура тепловых приливов в атмосфере Венеры, с локальными минимумами и максимумами в 16 и 20 часов местного времени. Около полуночи температура уменьшается, а большие температурные изменения со временем, в основном, наблюдаются вблизи восхода Солнца на Венере. При этом яркостная температура вблизи полуночи постоянно уменьшается на протяжении семи лет, в то время как температура облаков выше 70 километров может иногда повышаться, что связывается с изменением суточных приливов. Предполагается, что с 2023 года суточные тепловые приливы усилились, что повлекло увеличение температуры облаков на утренней стороне. Кроме того, в 2015 и 2022 году удалось обнаружить атмосферные волны Россби в виде заметного уменьшения амплитуды температуры с увеличением высоты (особенно выше 68 километров) с периодом в пять дней.
Наблюдаемые изменения в структуре тепловых приливов могут быть связаны с изменениями альбедо планеты и зональной скорости ветра. Кроме того, увеличение статической стабильности атмосферы может также влиять на структуру приливов. Авторы подчеркивают, что несмотря на малое пространственное разрешение собранных данных, метеорологические спутники способны внести большой вклад в понимание долгосрочной динамики венерианской атмосферы.
Верхняя атмосфера Венеры интересует и астробиологов из-за обнаружения там фосфина, который считается потенциальным биомаркером. Однако возможность существования там жизненных форм оспаривается некоторыми учеными, не исключается и то, что планета никогда не была пригодна для жизни.