Космос

Почему скорость ветров на Венере ускоряется?

March 29, 2021March 29, 2021 by Aruzhan Nuraly

Поскольку Венера – ближайшая к Земле планета, наблюдать за ней очень удобно. Однако при всем этом “утренняя звезда” таит в себе немало загадок. Нет, на Венере определенно нет жизни. Ученых особенно интересует быстро вращающаяся атмосфера Венеры. Это одна из неразгаданных тайн Солнечной системы, которая поднимает в атмосфере Венеры такие сильные ветры, что один ветер может облететь планету за четыре дня.

Из чего состоит Венера?

Будучи близкой по размерам к Земле, Венера покрыта очень плотной ядовитой атмосферой, богатой углекислым газом. Поверхность планеты полностью покрыта одеялом мягких желтоватых облаков. Только ультрафиолетовые волны (и в меньшей степени инфракрасные) проникают в облака, и даже тогда они теряются в них из-за неизвестного ультрафиолетового поглотителя в облачной массе. Отслеживая движение этих облаков, наблюдатели смогли измерить супер-ураганные ветры, которые кружат над поверхностью планеты, примерно в 70 километрах над знойными вулканическими равнинами.

Несмотря на десятилетия наблюдений с Земли и космических аппаратов, ряд загадок остается неразгаданным. Что вызывает невероятное вращение атмосферы Венеры? Ветры движутся в 50 раз быстрее, чем вращается сама планета. Как меняются ветры в зависимости от широты и долготы? Как они меняются со временем?

Чем занимается Venus Express?

Ответы на некоторые из этих вопросов в настоящее время ищут с помощью приборов на борту Венерианского Экспресса, таких как камера наблюдения Венеры (VMC), которая отслеживает атмосферу в течение десяти венерианских лет, что эквивалентно шести Земным годам. VMC делает мгновенные снимки Венеры в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах. Одновременная визуализация этих двух диапазонов позволяет выявить особенности облаков, а значит, получить данные о ветрах на двух разных уровнях-70 и 60 километров над поверхностью.

Методы измерения скорости ветра на Венере

С другой стороны, технология цифрового слежения способна оптимизировать обработку изображений и производить в 10 раз больше векторов ветра. Оба метода хороши при изучении низких широт , но цифровой метод предпочтительнее при изучении среднескоростных потоков.

Японско-шведская команда полагалась только на свой автоматизированный метод слежения, извлекая данные из нескольких снимков, сделанных с интервалом в час, на широтах между 55 и 70. Специально разработанная математическая формула должна была уменьшить количества ошибок при анализе изображений.

Детальный анализ выявил среднюю циркуляцию атмосферы, многолетние и суточные тренды, колебания от орбиты к орбите и периодичность.

В низких широтах средней зоны (Восток-Запад) ветер движется со скоростью примерно 94 м/с (338 км / ч) в ретроградном направлении. (Поверхность Венеры и атмосфера движутся в ретроградном направлении, то есть по часовой стрелке от Северного полюса, в противоположном направлении движения других планет). Зональная скорость ветра достигает максимума на 40-50 градусах южной широты и достигает 102 м / с в среднеширотных потоках. От 50 градусов к полюсу зональный ветер резко теряет скорость. Это означает, что ветры верхнего облачного покрова облетают планету по экватору за пять дней, и только за три-в средних широтах.

Средний меридиональный ветер (от экватора до полюса) медленно возрастает от нуля на экваторе до 10 м / с при 50 градусах южной широты. На более высоких широтах меридиональный ветер постепенно замедляется, достигая нулевой скорости по мере приближения к быстро движущемуся глазу глобального вихря, расположенного на полюсе.

Возможно, самым большим открытием является постоянное увеличение верхней границы скорости ветра средней границы облаков с 300 км / ч до почти 400 км/ч в период с 2006 по 2013 год.

Оба исследования также показали, что скорость ветра показывает краткосрочные и долгосрочные колебания. Это включает в себя регулярные изменения, связанные с местным временем суток и высотой солнца над горизонтом.

Другие изменения скорости ветра объяснить еще труднее. Согласно некоторым наблюдениям, зональный ветер медленно замедляется от 100-110 м/с на экваторе до менее 50 м / с в полярной области, в то время как другие наблюдения показывают, что скорость ветра была постоянной при 40 градусах северной широты с небольшим ускорением при 50 градусах.

Первая европейская миссия на Венеру началась с запуска “Венерианского экспресса” с космодрома Байконур 9 ноября 2005 года на ракете-носителе “Союз-Фрегат”. Космический аппарат вышел на орбиту Венеры 11 апреля 2006 года. Полезная нагрузка спутника включает в себя различные спектрометры, спектрофотографы и камеры, снимающие изображения в диапазоне от ультрафиолетового до теплового инфракрасного спектра, а также плазменный анализатор и магнитометр.