Mysteriet med Venus -atmosfærens rare rotasjon kan endelig bli løst

Japan

Japans Akatsuki-romfartøy fanget dette falskfargede bildet av Venus 'dagtid 30. mars 2018. (Bildekreditt: JAXA/PLANET-C Project Team)



Mysteriet bak hvorfor atmosfæren til Venus spinner mye raskere enn planetens overflate kan endelig bli løst, finner en ny studie.



Funnet kan bidra til å belyse hvor beboelige fjerne eksoplaneter, eller verdener utenfor vårt solsystem, faktisk kan være, sa forskere.

Sammenlignet med jorden, Venus snurrer i et rolig tempo på sin akse, med overflaten som tar 243 jorddager for å fullføre en rotasjon. Imidlertid spinner den varme, dødelige atmosfæren til Venus nesten 60 ganger raskere enn overflaten, og virvler rundt planeten en gang hver 96. time, en effekt kjent som superrotasjon.



I slekt: De 10 rareste faktaene om Venus

Dette mystiske fenomenet atmosfærisk superrotasjon ses ikke bare på Venus, men også på Saturns største måne, Titan. Tidligere forskning antydet at for at denne superrotasjonen skal skje, må atmosfæren til Venus ha nok vinkelmoment-mengden momentum et legeme har på grunn av spinnet-for å overvinne friksjon med planetens overflate. Imidlertid var det usikkert hva som var kilden til dette vinkelmomentet.

kunstner



Kunstnerens illustrasjon av Japans Akatsuki -romfartøy på Venus.(Bildekreditt: JAXA / Akihiro Ikeshita)

For å belyse dette mysteriet har forskere analysert data fra den japanske romfartsonden Akatsuki , som har gått i bane rundt Venus siden 2015. De fokuserte på superrotasjon i skylaget i Venus, der rotasjonshastigheten er høyest, og når rundt 395 km/t i området rundt ekvator.

Basert på ultrafiolette bilder og termiske infrarøde data fra Akatsuki, utviklet forskerne en måte å spore venusianske skybevegelser for å kartlegge planetens vind og måten varmen sirkulerte på i atmosfæren. Dette bidro til å gi forskerne et bilde av hvordan vinkelmomentet ble fordelt over skynivået, som ligger på omtrent 70 kilometer i høyden. Dette hjalp dem igjen med å estimere kreftene som opprettholder den superroterende atmosfæren.



'Personlig var vår suksess med å gjøre det min største overraskelse,' sa lederforfatter Takeshi Horinouchi, planetforsker ved Hokkaido University i Sapporo, Japan, til guesswhozoo.com.

Denne skjematiske illustrasjonen viser hvordan superrotasjonen av Venus

Denne skjematiske illustrasjonen viser hvordan superrotasjonen av Venus 'atmosfære opprettholdes. (Klikk på øverste høyre hjørne for å forstørre bildet.)(Bildekreditt: JAXA/PLANET-C Project Team)

Forskerne oppdaget Venusisk atmosfære fikk vinkelmoment gjennom termiske tidevann, som er variasjoner i atmosfæretrykk drevet av solvarme nær planetens ekvator. De fant også bølger på planetarisk skala i atmosfæren, så vel som stor atmosfærisk turbulens motvirket denne effekten fra termiske tidevann.

'Det var et forslag om at termiske tidevann kan bidra til akselerasjonen bak superrotasjon, men jeg tror den vanlige antagelsen var annerledes, så dette var en overraskelse,' sa Horinouchi.

Disse funnene kan belyse beboeligheten til tidevannslåst eksoplaneter - verdener som hver har en mørk side som alltid vender vekk fra stjernen og en side som er badet i konstant sollys. Man kan forvente at dagene til disse eksoplaneter vil være varme og nattsidene vil være kalde, og at forholdene for livet som vi kjenner det kan være mest gunstige i skumringssonen mellom disse sidene. Imidlertid kan superrotasjon balansere temperaturforskjellene mellom dag og natt, sa Horinouchi.

Fremtidig forskning kan undersøke hvordan atmosfærisk superrotasjon på Venus har holdt seg stabil over tid, sa Horinouchi.

Forskerne detaljerte funnene deres i utgaven av tidsskriftet Science 24. april.

  • Giant mystery wave oppdaget i atmosfæren til Venus
  • Mystery on Venus: 'Super-orkan' kraftvind blir uforklarlig sterkere
  • Venus 'atmosfære er mer kaotisk enn trodd

Følg Charles Q. Choi på Twitter @cqchoi . Følg oss på Twitter @Spacedotcom og på Facebook .

TILBUD: Spar 45% på 'Alt om plass' 'Hvordan det fungerer' og 'Alt om historie'!

I en begrenset periode kan du tegne et digitalt abonnement på hvilken som helst av våre mest solgte vitenskapsmagasiner for bare 2,38 dollar per måned, eller 45% av standardprisen de tre første månedene. Se tilbud