Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Ækvatorial jet i venusisk atmosfære opdaget af klimakredsløbet Akatsuki

En illustration af Akatsuki, der med succes sporer skyer i lavere højde om natten med sit nær-infrarøde kamera IR2. Kredit:PLANET-C Project Team

Observationer fra Japans Venus-klimakreds Akatsuki har afsløret en ækvatorial jet i det nederste til mellemste skylag af planetens atmosfære. et fund, der kunne være afgørende for at optrevle et fænomen kaldet superrotation.

Venus roterer vestpå med en meget lav vinkelhastighed; det tager 243 jorddage at rotere én gang. Planetens atmosfære roterer i samme retning, men med meget højere vinkelhastigheder, som kaldes "superrotation". Planeten er dækket af tykke skyer, der strækker sig fra en højde på omkring 45 kilometer til 70 kilometer. Superrotationen når sit maksimum nær toppen af ​​denne sky, hvor rotationshastigheden er omkring 60 gange planetens selv. Årsagen til dette fænomen, imidlertid, er indhyllet iVen mysterium.

Akatsuki blev lanceret i 2010 af Japan Aerospace Exploration Agency for at opklare Venus' atmosfæriske mysterier. Selvom skyer i lavere højde ikke kan ses igennem med synligt lys, Akatsukis nær-infrarøde kamera IR2 sporede med succes skyerne – især, tykkere skyer mellem 45 kilometer til 60 kilometers højde. Dette blev gjort muligt ved at observere silhuetterne af skyer, der opstår, når infrarødt lys fra termisk stråling, der stammer fra den nedre atmosfære, filtrerer gennem skyer.

Slides, der viser to-timers stråling på 2,26 μm opnået af IR2-kameraet ombord på Akatsuki den 11.-12. juli, 2016. Lysstyrken vises omvendt (se farvebjælken nederst vist i enhederne W m-2 sr-1 μm-1), så de lysere områder repræsenterer mindre udstråling, indikerer tykkere skyer. Bemærkning:De originale billeder mellem 18 og 22 timer inkluderer Venus' dagside i det observationsmæssige synsfelt, så udstrålingsændringen nær dag-nat-grænsen i midten af ​​billederne er falsk på grund af lysstyrken på dagen. Kredit:PLANET-C Project Team

Lignende observationer blev tidligere foretaget af Venus Express-kredsløbet fra European Space Agency og Galileo-rumfartøjet fra US National Aeronautics and Space Administration, men de leverede kun begrænsede data om planetens zoner med lav breddegrad. Ud fra disse observationer, forskere spekulerede i, at vindhastigheder ved lavere til mellem skyhøjder er vandret ensartede og har få tidsmæssige variationer.

I undersøgelsen offentliggjort i Natur Geovidenskab , holdet af forskere, herunder Hokkaido University Associate Professor Takeshi Horinouchi, analyserede dataene indsamlet af Akatsuki mellem marts og august 2016. Holdet brugte en skysporingsmetode, de for nylig udviklede, til at udlede horisontale vindfordelinger baseret på data fra Akatsuki.

De opdagede en ækvatorial jet i vindhastighederne baseret på billeddata fra juli 2016, og at jetflyet eksisterede mindst to måneder efter det. I marts samme år vindhastighederne i de samme breddegradszoner var ret langsomme – der var således ingen jet.

Vestlig vindhastighed opnået fra IR2-observationerne den 11.-12. juli, 2016; vind i længderetningen er vist med hensyn til breddegrad. Vindhastigheden topper ved lav breddegrad, hvilket indikerer strålen. Kredit:PLANET-C Project Team

Fundene viste for første gang, at vindhastigheder kan være markant høje og danner en stråle nær ækvator, som aldrig er fundet ikke blot i de sparsomt observerede lavere til mellemste skylag, men også i de mere omfattende undersøgte høje lag.

"Vores undersøgelse afslørede, at vindhastigheder i det nedre til mellemste skylag har tidsmæssige og rumlige variationer meget større end tidligere antaget, " siger Takeshi Horinouchi. "Selvom det stadig er uklart, hvorfor sådan en ækvatorial jet dukker op, de mekanismer, der kan forårsage det, er begrænsede og relateret til forskellige teorier om superrotation. Så, yderligere undersøgelse af Akatsuki-dataene skulle hjælpe med at indsamle nyttig viden, ikke kun om lokale jetfly, men også hjælpe med at adressere superrotationsteorier."


Varme artikler