Ночная атмосфера Венеры опровергла все существующие представления о ней
Богиня любви и красоты – женщина своенравная. Температура 450о С, давление в 90 с лишним земных атмосфер, облака из серной кислоты – вот гостеприимство Венеры. Учёные полагают, что когда-то она могла быть пригодной для жизни, но те времена давно миновали. И, хотя на планету не раз садились советские космические аппараты, сегодня исследователи предпочитают изучать её на почтительном удалении – с орбиты. C 2006 года "главным по Венере" был аппарат Venus Express Европейского космического агентства (ESA). В 2015 году он сошёл с орбиты, но обработка полученных им данных и обнародование новых открытий продолжается до сих пор.
Капризная атмосфера второй от Солнца планеты полна загадок. Наверное, самая главная её причуда в том, что она вращается в 60 раз быстрее, чем поверхность. Этот феномен специалисты называют супервращением. Его природа неизвестна до сих пор.
"Мы провели десятилетия, изучая эти сверхвращающиеся ветры, отслеживая, как облака движутся на дневной стороне Венеры – они хорошо видны на изображениях, полученных в ультрафиолетовом свете, – объясняет Хавьер Перальта (Javier Peralta) из Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). – Однако наши модели Венеры по-прежнему неспособны воспроизвести это супервращение, что ясно указывает на то, что мы могли бы пропустить некоторые части этой головоломки".
И вот команда Перальты решила поискать недостающий кусочек паззла на плохо изученной территории. Дело в том, что до сих пор практически все атмосферные исследования планеты велись на её дневной стороне. Причина не отличается оригинальностью: в темноте очень плохо видно. Инфракрасные приборы тоже не спасают: контрастность изображения слишком низкая.
Но исследователи нашли способ вырвать у ночной тьмы её тайны. Используя инфракрасный спектрометр на борту Venus Express, они обработали и объединили сотни изображений, полученных одновременно на разных длинах волн. Получились "фотографии" беспрецедентного качества.
Оказалось, что ночная атмосфера Венеры совсем не похожа на дневную. Прибор зафиксировал облака невиданных ранее форм, образующие хаотичные узоры. Кроме того, обнаружилось, что ночью в атмосфере планеты преобладают неподвижные структуры, известные как стационарные волны. Их строение исследователи изучили, скомбинировав инфракрасные наблюдения с данными о радиоизлучении Венеры, также с борта Venus Express.
Планетологи не впервые сталкиваются с этим явлением, но они никак не предполагали, что таких волн может быть так много и они могут быть такими крупными.
"Мы долго обсуждали, реальны ли наши результаты, пока мы не поняли, что другая команда, возглавляемая доктором Куямой (Toru Kouyama), самостоятельно обнаружила неподвижные облака на ночной стороне с помощью инфракрасного телескопа NASA (IRTF) на Гавайях! – говорит Перальта. – Наши открытия подтвердились, когда космический аппарат Акацуки (Akatsuki) вышел на орбиту вокруг Венеры и сразу же заметил самую большую стационарную волну, когда-либо наблюдавшуюся на Венере".
Напомним, что об этой огромной волне, напоминающей улыбку, мы в своё время писали. Рассказывали мы и о самом аппарате, которому не с первой попытки удалось выйти на орбиту.
Обилие стационарных волн на ночной Венере бросает вызов существующим моделям их образования. Считалось, что такая волна возникает, когда атмосферные потоки, овевающие поверхность планеты, сталкиваются с неподвижным препятствием – например, горой. Но скорость таких ветров известна по данным советских зондов, и она слишком мала, чтобы образовывать структуры такого масштаба. Кроме того, Venus Express наблюдает южное полушарие планеты, на котором попросту нет такого количества высоких гор.
Наконец, лучшие на сегодняшний день модели венерианской атмосферы никак не предполагают такого разительного отличия между ночной и дневной стороной планеты. Напротив, из них следует, что характер атмосферной циркуляции почти не зависит от времени суток.
Это исследование бросает вызов всему нынешнему подходу к моделированию климата Венеры, заключают учёные.
Научная статья с результатами исследования вышла в журнале Nature Astronomy.