Суперротацію атмосфери Венери пояснили тепловими припливами

Японські планетологи з'ясували, що незвично швидке обертання атмосфери Венери підтримується завдяки тепловим припливам, хвилям Россбі і турбулентності. До такого висновку вони прийшли на основі знімків хмарного шару, зроблених за допомогою міжпланетного зонда «Акацуки». Стаття опублікована в журналі.


Ще в середині минулого століття астрономи помітили, що верхні шари щільного хмарного покриву Венери рухаються набагато швидше її поверхні. Тоді як період обертання планети становить 243 земних дні, її атмосфері на повний обіг потрібно всього 92 години - цей феномен назвали суперротацією. Для підтримки суперротації необхідний безперервний перерозподіл кутового моменту, який дозволив би подолати тертя з поверхнею планети, проте механізми, що лежать в основі цього процесу, досі залишалися невідомі.


Такеші Хоринучі (Takeshi Horinouchi) з Університету Хоккайдо разом з колегами вивчили знімки, зроблені апаратом «Акацуки» японського аерокосмічного агентства JAXA. Використовуючи дані спостережень в ультрафіолетовому та інфрачервоному діапазонах з 2015 по 2018 рік, дослідники відстежили рух хмар і визначили швидкість руху вітрів на різних широтах, а потім побудували глобальну модель перенесення кутового моменту в атмосфері.

Аналіз показав, що кутовий момент виникає і підтримується за рахунок теплових припливів, які являють собою зміни атмосферного тиску, викликані сонячним нагрівом поблизу екватора планети. Їм на противагу діють хвилі планетарного масштабу (також відомі як хвилі Россбі) і великомасштабна атмосферна турбулентність.

Як видно на ілюстрації вище, у верхньому хмарному шарі Венери існує вертикальна і меридіанна циркуляція (циркуляція північ-південь), яка забезпечує перенесення тепла від низьких широт до високих ширіт, оскільки в низьких широтах сонячне світло поглинається сильніше. Ця циркуляція також переносить і кутовий момент, який відповідає силі вітрів, і уповільнює суперротацію. Однак уповільнення компенсується за рахунок прискорення, викликаного тепловими припливами, які переносять кутовий момент як по горизонталі, так і по вертикалі. На середніх широтах, як вважають вчені, за регулювання розподілу кутового моменту відповідають гідродинамічні нестійкості.

При цьому експерти відзначають, що питання про те, чи відображає побудована японськими планетологами модель повну картину, залишається відкритим, так як дослідники проаналізували лише один шар газової оболонки Венери. На їхню думку, існує ймовірність, що активність і сила впливу атмосферних хвиль може відрізнятися на інших рівнях хмарного покриву планети.

Раніше дослідники з'ясували, що на поведінку атмосфери Венери може також впливати і форма її поверхні. На їхню думку, під щільним шаром хмар планети можуть ховатися гори, на які наштовхуються повітряні потоки, в результаті чого формуються хвилі тяжіння.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND