Астрономы заметили странную "улыбку" в атмосфере Венеры

Недавно в верхних слоях атмосферы Венеры японскими исследователями была замечена огромная "волна", сильно озадачившая астрономов: она будто замерла над горной областью планеты. Обычно облака в этом регионе движутся со скоростью около 100 метров в секунду, тогда так наблюдаемый в инфракрасном свете объект оставался неподвижным по сравнению с вращением Венеры.

Открытие было сделано благодаря наблюдениям японского космического аппарата "Акацуки" (по-японски "Рассвет"), который относительно недавно успешно добрался до Венеры.

Необычный стационарный объект протянулся от одного полюса планеты к другому и медленно двигался на высоте 65 километров от поверхности Венеры. Через четыре дня он пропал так же быстро как и объявился. Специалисты миссии "Акацуки" продолжали наблюдения, но больше странное образование не проявило себя.

Астрономы предполагают, что эта "волна" родилась в нижних слоях атмосферы, когда она проходила через гору. Подобное явление наблюдается и на Земле и именуется волнами тяготения (мы рассказывали о них ранее в другом материале про Венеру).

Поясним, что такая особенность, связанная с атмосферными потоками, проходящими над горами, не имеет ничего общего с гравитационными волнами (gravitational wave), относящимися к "ряби" пространства-времени в ранней Вселенной.

Волны тяготения – это физические возмущения в атмосфере планет, за появление которых отвечает сила тяжести. Они характерны только для планетарных атмосфер и водоёмов. Эти волны формируются в атмосфере планеты, когда воздушный поток, идущий вдоль поверхности, наталкивается на препятствие.

В области гор воздушный поток сначала поднимается вверх по ним, постепенно увеличивая амплитуду колебаний, пока, аналогично морским волнам, не "разбиваются" чуть ниже верхней границы облаков. Когда такая волна "разбивается", она, встречаясь с высокоскоростными атмосферными ветрами, чуть-чуть их притормаживает.

После прохождения области, где есть возвышения над поверхностью, ветер снова разгоняется и создаёт за собой разреженную область пространства, куда и поднимается богатый водой воздух из нижнего слоя атмосферы. За ним, суя по всему, следует некое пока неизвестное вещество, которое плохо отражает ультрафиолетовый свет (он-то и образует выделяющуюся волну или дугу на лике второй планеты).

Диаметр замершего участка, замеченного в атмосфере Венеры, составляет около десяти тысяч километров. Он парил прямо над горной областью второй планеты. Его дугообразная форма немного напоминает улыбку (для "планеты любви" самое то). Она также была довольно яркая, добавляет учёные.

Пока до конца не ясно, могут ли волны тяготения, порождённые прохождением потоков над горами, быстро распространяться вверх до границы облаков Венеры. Но наблюдения предполагают, что динамика атмосферы второй планеты намного более сложная, чем было принято считать.

До начала эры межпланетных перелётов исследовательских аппаратов учёные полагали, что Венера очень похожа на Землю. Научно-фантастические произведения прогнозировали, что под слоем наполненных водой облаков люди обнаружат множество растений.

Но первые же зонды показали, что Венера безжизненна, а её облака состоят из серной кислоты. У этой планеты самая разогретая в Солнечной системе поверхность — 447 °С, на ней можно смело плавить свинец. Давление её атмосферы превышает земное в 92 раза, а также у Венеры нет защитного магнитного купола. Вращение её замедлено (один оборот вокруг оси занимает 243 земных дня) и противоположно направлению, свойственному для большинства планет. У полюсов Венеры наблюдаются ураганные ветра и странные завихрения.

Вероятно, молодая вторая планета обладала водой на поверхности, но постепенно она испарилась в атмосферу из-за близкого расположения к Солнцу. Постепенно парниковый эффект усиливался, плотность атмосферы возрастала, температура поверхности также росла. Вода распадалась в верхних слоях атмосферы Венеры, вместо того чтобы конденсироваться и выпадать в виде осадков, образуя океаны.

В отличие от Земли углекислый газ этого мира не может раствориться в океанах, затем осесть в них в виде карбонатов и вернуться в атмосферу в ходе вулканических процессов. Вместо этого вулканы продолжают накачивать атмосферу CO2, всё больше повышая давление. В итоге сегодня атмосферное одеяло планеты состоит в основном именно из этого газа, поэтому и поверхность разогрета до немыслимых по меркам Земли температур.

Странное вращение Венеры также влияет на атмосферу. На высоте 50-65 километров, где давление атмосферы снижается до земного у поверхности (10-100% от него), скорость ветров доходит до 100 метров в секунду (то есть выше скорости вращения планеты в 60 раз). Для сравнения, на Земле скорость самых сильных ветров не превышает 10-20% от скорости вращения планеты. Почему верхние слои атмосферы столь стремительно раскручены, по-прежнему не ясно, однако по мере снижения к поверхности скорость падает до скорости вращения поверхности Венеры.

Но вернёмся к волнам тяготения и их возможностям на второй планете. Как добавляют учёные, компьютерные модели подтверждают догадки астрономов: волны тяготения на Венере действительно могут достигать таких огромных масштабов и таких высот. Но необходимо провести ещё больше исследований, чтобы понять, что именно происходит.

Ранее волны тяготения были также замечены на Венере, но в значительно меньших масштабах. Исследователи предполагают, что объект, запечатлённый японским зондом, может считаться самой большой волной тяготения, из всех наблюдаемых ранее в Солнечной системе.

Венера, кстати, уже давно удивляет планетологов странными облачными образованиями. Например, ранее в ультрафиолетовом свете было обнаружено большое Y-образное образование. Космический аппарат Mariner 10 ("Маринер-10") в 1973 году помог выяснить, что эта структура также двигается независимо от облаков в том регионе. В 2015 году исследователи предположили, что она, вероятно, была создана за счёт центробежной силы.

Описание загадочной "улыбки" в атмосфере Венеры было опубликовано в научном издании Nature Geoscience.