Японската мисия Акатсуки откри неочаквано мощен въздушен поток на Венера

[SAlexandrov]

Японската роботизирана станция Акатсуки откри силен екваториален вятър на Венера

Венера, заснета от автоматичната междупланетна станция на Япония "Акатсуки". Photo credit : JAXA

5 септември 2017 г. 18:15 ч.

Светослав Александров. Венера, най-близката до нас планета, е доста странна в някои отношения. Тя се върти около оста си с много ниска скорост. Едно денонощие на Венера се равнява на цели 243 земни денонощия! Има и нещо по-забележително - атмосферата се върти в същата посока, в каквато се върти планетата (т.е. на запад), но с много по-голяма скорост. Така атмосферата прави едно пълно завъртане около Венера само за четири земни дни. Явлението носи названието "суперротация".

Япония изстреля автоматичната междупланетна станция "Акатсуки" през 2010 година и след дълго криволичене тя пристигна в орбита около Венера на 7-ми декември 2015 година, където продължава да работи до ден днешен. На 28-ми август научният екип публикува статия в престижното списание Нейчър Геосайънс. Оказва се, че докато "Акатсуки" е наблюдавала Венера от юли до август 2016 година, бил открит неочаквано силен поток на вятъра в екваториалните области.

Освен високата скорост на венерианските въздушни потоци, планетата е постоянно покрита с плътна облачна покривка. Облаците се намират на височина от 45 до 70 километра над повърхността. Ниските облаци не могат да бъдат заснети с камера, работеща във видимата област, но камерата на "Акатсуки" IR-2 прави наблюдения в близката инфрачервена област и безпроблемно може да вижда тези облаци, които са на височина под 60 километра. Наскоро научният екип е успял да създаде метод за проследяване на движението на облаците, което дава информация за хоризонталното разпределение на ветровете.

Силният екваториален поток бил открит на базата на снимкови данни от юли и август 2016-та, като също така се знае, че той се е задържал поне още два месеца. През месец март същата година на снимките от "Акатсуки" не е имало данни за неговото съществуване. В рамките на периода на активността на този поток скоростта на вятъра надхвърляла 80 m/sec.

Засега екипът не е наясно коя е причината, довела до образуването на този мощен въздушен поток. Възможностите обаче са малко. По-нататъшният анализ на събраните от "Акатсуки" данни би могъл да помогне за разбулването на загадките на суперротацията на Венера.

За повече информация: Нейчър Геосайънс

---

http://www.space-bg.org/

http://www.cosmos.1.bg/

http://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/1893-2017-venus-equatorial-jet

Редактирано Септември 5, 2017 от SAlexandrov

[Warlord]

Преди 15 часа, SAlexandrov said:

Има и нещо по-забележително - атмосферата се върти в същата посока, в каквато се върти планетата (т.е. на запад), но с много по-голяма скорост.

Ами Венера всъщност е единствената планета в системата, която се върти на запад. Основната теория до колкото знам с оглед на това, както и на това, че скоростта на въртенето й е доста по-бавна от тази на останалите, е мощен удар на метеорит под определен ъгъл, който все пак не е успял да разруши планетата, но е успял да я завърти наобратно и тя така си е останала в тази инерция. Та в тоя ред на мисли, вероятно преди сблъсъка планетата и атмосферата са се въртяли в различни посоки и със съизмерими скорости, но този удар не е повлиял на движението на атмосферата.
Лаишко обяснение, но все пак някакво обяснение

А споменава ли се какви са посоките надвижение на откритите хоризонтални течения от долните слоеве на атмосферата?

Редактирано Септември 6, 2017 от Warlord

[makebulgar]

Причините за ветровте са ясни - слънцето пече върху планетата, а тя се върти, и съответно се получава движение на атмосферата, термики, вятър... И всичко останало е въпрос на сметки върху реалните параметри от геологията, климата и физиката на Венера.

Редактирано Септември 6, 2017 от makebulgar

[SAlexandrov]

Японската космическа мисия Акатсуки разгада тайните на въртенето на атмосферата на Венера

Японската автоматична междупланетна станция "Акатсуки" засне тази снимка на Венера в инфрачервения диапазон на електромагнитния спектър. Photo credit : JAXA/Planet-C Team

24 януари 2019 г. 19:40 ч.

Светослав Александров. В края на 2015 г. японската автоматична междупланетна станция "Акатсуки" влезе благополучно в орбита около Венера и до ден днешен продължава да работи там. Днес, три години по-късно, учените от проекта вероятно успяха да разгадаят една от най-трудните загадки на венерианската атмосфера. Откритията са забележителни и дори имат значение за по-нататъшното търсене на живот около други звезди.

Венера е изключително странна планета. Тя прави едно пълно завъртане около оста си за 243 земни дни. Имайки предвид, че отнема 225 земни дни на планетата да обиколи Слънцето, това означава, че един венериански ден е по-дълъг от една венерианска година! 

Още по-странно обаче е поведението на атмосферата. Ветровете духат със скорост, достигаща до 360 км/ч, и благодарение на тях самата атмосфера прави едно завъртане около планетата шестдесет пъти по-бързо от околоосното въртене на Венера - това е феномен, който в науката се нарича "атмосферна суперротация". 

Бавното околоосно въртене вероятно характеризира множество извънслънчеви екзопланети с размера на Земята - като например планетите от системата TRAPPIST-1 и Проксима Кентавър Б, чиито близки орбити до техните звезди вероятно са довели до синхронно въртене. Терминът "синхронно въртене" описва тяло, намиращо се в орбита около друго тяло, с орбитален период равен на периода на въртене - което ще рече, че първото тяло е винаги обърнато с едната си страна към другото. По подобен начин, по който Луната винаги е обърната с едната си страна към Земята, така и тези извънслънчеви планети винаги са обърнати само с едната си страна към звездата - на тази страна има вечен ден, а на другата - вечна нощ. Ако тези планети нямат механизъм за пренос на топлина, винаги ще има риск атмосферата да се разпадне, понеже ще замръзне откъм вечнозатъмнената страна. Но в случай че планетата има силно духащи ветрове, водещи до атмосферна суперротация, тази опасност би била избегната.

Но какво може да е довело до суперротацията на венерианската атмосфера?

Учените работят по два вероятностни модела. Съгласно първия триенето на атмосферата с планетарната повърхност е довело до забавянето на околоосното въртене за сметка на скоростта на ветровете (т.нар. механизъм на Джирас-Росоу-Уилиамс). Според втория модел ветровете се задвижват поради нагряването на Слънцето. Първият модел е крайно чувствителен към началните условия на планетата - леки колебания в температурното разпределение може да доведе до предотвратяването, или обратно, до възникването на суперротация. Ако това е правилният модел, вероятно във Вселената ще има съвсем малко планети със суперротация - просто условията на тях трябва да са перфектни.

В случая с Венера, суперротация на атмосферата е наблюдавана както във връхните й области, така и в дълбочина до десетки километри. Възможно ли е Слънцето да е причина за явлението?

През декември 2018 г. научен колектив с водещ автор Хавиер Пералта публикува статия в престижното научно списание The Astrophysical Journal. Статията разкрива последните открития от "Акатсуки". 

В своите проучвания екипът на Пералта е използвал 466 снимки, заснети от камерата IR2 на "Акатсуки" в инфрачервената област при дължина на вълната от 2.26 микрона в периода между март и ноември 2016 година. Сравнявайки изображенията, заснети през различен интервал от време, Пералта е успял да проследи облаците, докато те са се придвижвали около Венера и така е измерил скоростта на ветровете.

Откъм дневната страна на Венера, атмосферата е под влиянието на директно прииждащите от Слънцето лъчения. През нощта атмосферата се подгрява от инфрачервеното лъчение, което идва от горещата повърхност на планетата. Това лъчение частично се блокира от облаци, намиращи се на височина 48-60 километра. Облаците имат различна пропускливост към инфрачервеното лъчение, а формата им се вижда ясно при заснемане с камерата IR2. Именно тези облаци са били от интерес за Пералта.

Резултатът е следният: на базата на общо 2 947 измервания на скоростта на ветровете, учените заключават, че има ускорения, които възникват при определено местоположение на Слънцето на небосклона. Освен това Слънцето оказва влияние не само върху облаците от горните части на атмосферата, но и върху тези от по-ниските й слоеве.

При ниски ширини ускорението е най-вече в зонално направление (в западна посока около планетата). Меридионално (северно-южно) ускорение не е констатирано. Това също се явява в подкрепа на модела, който използва Слънчевия механизъм. Ако правилен бе първият модел (на  Джирас-Росоу-Уилиамс), щеше да има ветрове и в двете направления. 

Въпреки това Пералта се въздържа от категорично заключение. Той смята, че случаят все още не е окончателно решен. Изследователят се надява да комбинира резултати от "Акатсуки" с данни от европейската космическа мисия "Винъс Експрес", която работеше в орбита около Венера между 2005 и 2015 година. Пералта се е обърнал и към данни от по-стари мисии, чак датиращи до далечната 1978 година. Въпреки че е изключително предизвикателство да се сравняват измервания от различни космически кораби и наземни телескопи, които са имали съвършено различни прибори, все пак изглежда, че скоростите на ветровете на Венера са се променили през последните 30 години. Това откритие не просто подкрепя теорията за Слънчевото влияние, но може да се окаже първото доказателство за наблюдавани климатични промени на друга планета, освен Земята.

Тези резултати са оптимистични за световете със синхронно въртене. Напълно е възможно във Вселената да съществуват планети, на които едната страна е вечно обърната към Слънцето, на другата има вечна нощ, но въпреки това на повърхностите им да има условия за живот. 

Благодарение на изучаването на Венера и сравняването на условията й със земните, ние научаваме много повече относно това какво означава една планета да е подходяща за живот. 

За повече информация: Японската космическа агенция

http://www.cosmos.1.bg/portal/2014-10-24-20-54-26/2564-2019-akatsuki-venus-discoveries