Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Rumbaseret infrarød billeddannelse afslører nattevejret på Venus

De tre vigtigste vejrmønstre på Venus. Forskere mener, at polcirkulationen på dagen og den nyligt opdagede ækvatoriale cirkulation på natsiden kan give næring til den planetomspændende superrotation, der dominerer Venus' overflade. Kredit:© 2021 JAXA/Imamura et al.

Lidt er kendt om Venus vejr om natten, da fraværet af sollys gør billeddannelse vanskelig. Nu, forskere har udtænkt en måde at bruge infrarøde sensorer om bord på Venus orbiteren Akatsuki til at afsløre de første detaljer om nattevejret for vores nærmeste nabo. Deres analytiske metoder kunne bruges til at studere andre planeter, herunder Mars og gasgiganter. Desuden, undersøgelsen af ​​venusisk vejr givet af deres metoder kunne give forskere mulighed for at lære mere om mekanismerne, der understøtter Jordens vejrsystemer.

Jorden og Venus har meget til fælles. De er ens i størrelse og masse, de er begge inden for det samme orbitale område kendt som den beboelige zone (menes at understøtte flydende vand, og muligvis livet), de har begge en solid overflade, og begge har en snæver atmosfære, der oplever vejret. Derfor, undersøgelsen af ​​vejret på Venus kan faktisk hjælpe forskere i deres søgen efter bedre at forstå vejret på Jorden også. At gøre dette, forskere skal observere skyens bevægelse på Venus dag og nat ved bestemte bølgelængder af infrarødt lys. Imidlertid, indtil nu var kun vejret på den dagslysvendte side let tilgængeligt. Tidligere var nogle begrænsede infrarøde observationer mulige af nattevejret, men disse var for begrænsede til at tegne et klart billede af det generelle vejr på Venus.

Gå ind i Venus Climate Orbiter Akatsuki. Lanceret i 2010, det er den første japanske sonde, der kredser om en anden planet. Dens mission er at observere Venus og dets vejrsystem ved hjælp af en række indbyggede instrumenter. Akatsuki bar en infrarød billedkamera, som ikke er afhængig af belysning fra solen for at se. Imidlertid, selv dette kan ikke direkte løse detaljer på Venus' natside, men det gav forskerne de data, de havde brug for for at se tingene indirekte.

Data fra Venus-kredsløbet Akatsuki, der for første gang viser de termiske signaturer af skyer på planetens natside. Kredit:© 2021 Imamura et al.

"Småskala skymønstre i de direkte billeder er svage og kan ofte ikke skelnes fra baggrundsstøj, " sagde professor Takeshi Imamura fra Graduate School of Frontier Sciences ved University of Tokyo. "For at se detaljer, vi havde brug for at undertrykke støjen. I astronomi og planetarisk videnskab, det er almindeligt at kombinere billeder for at gøre dette, da rigtige funktioner i en stak lignende billeder hurtigt skjuler støjen. Imidlertid, Venus er et særligt tilfælde, da hele vejrsystemet roterer meget hurtigt, så vi var nødt til at kompensere for denne bevægelse, kendt som super-rotation, for at fremhæve interessante formationer til undersøgelse. Kandidatstuderende Kiichi Fukuya udviklede en teknik til at overvinde denne vanskelighed."

Super-rotation er et væsentligt meteorologisk fænomen, heldigvis, vi kommer ikke hernede på Jorden. Det er den voldsomme øst-vest-cirkulation af hele vejrsystemet omkring planetens ækvator, og det dværger enhver ekstrem vind, vi måtte opleve derhjemme. Imamura og hans team udforsker mekanismer, der opretholder denne super-rotation og tror, ​​at karakteristika ved venusisk vejr om natten kan hjælpe med at forklare det.

"Vi er endelig i stand til at observere nord-syd-vinden, kendt som meridional cirkulation, om natten. Hvad der er overraskende er, at disse kører i den modsatte retning af deres modparter i dagtimerne, " sagde Imamura. "Sådan en dramatisk ændring kan ikke ske uden væsentlige konsekvenser. Denne observation kan hjælpe os med at bygge mere nøjagtige modeller af det venusiske vejrsystem, som forhåbentlig vil løse nogle langvarige, ubesvarede spørgsmål om venusisk vejr og sandsynligvis jordens vejr, også."

Den amerikanske rumfartsorganisation NASA annoncerede for nylig to nye missioner for at udforske Venus med sonder ved navn DaVinci+ og Veritas, og European Space Agency annoncerede også en ny Venus-mission ved navn EnVision. Kombineret med Akatsukis observationskapacitet, Imamura og hans team håber, at de snart vil være i stand til at udforske det venusiske klima, ikke bare i dets nuværende form, men også gennem dets geologiske historie.

Undersøgelsen er publiceret i Natur .


Varme artikler