В свете сказанного кажется, что от такой атмосферы трудно ждать
каких-то заметных перемен. Но это представление опровергает новая
работа группы учёных из США, Германии и Бельгии.
Хотя
раскалённая Венера расположена ближе к Солнцу, чем Земля, погода на
второй планете в целом намного более спокойная и постоянная. Любая
заметная изменчивость здесь оказывается сюрпризом для учёных. На
снимках — атмосфера Венеры в ультрафиолете (вверху) и инфракрасном
диапазоне (внизу). Съёмка с европейского спутника Venus Express (фото ESA/MPS/DLR/IDA, VIRTIS/INAF-IASF/Obs. de Paris-LESIA).
Исследователи перелопатили и сопоставили между собой массу
спектроскопических съёмок Утренней звезды за 1990, 1991, 2007 и 2009
годы, а также измерения, проведённые совсем недавно. Так удалось
вычислить температуры в верхней мезосфере и нижней термосфере Венеры
(примерно на высоте 110 километров) на разных широтах и в разное время. Тут-то и открылись странности, не согласующиеся с общепринятой моделью венерианской атмосферы. По информации
NASA, хотя воздух над полярными регионами в этих слоях атмосферы был
холоднее, чем воздух над экватором в большинстве измерений, время от
времени он оказывался теплее. Далее. Несмотря на то что в нижней
атмосфере температуры довольно стабильны, в мезосфере и термосфере
учёные открыли краткосрочные (несколько земных дней) и долгосрочные (до
10 лет) колебания температуры. В низких широтах они достигали 30
кельвинов, а в районах полюсов — 15 К. При этом в начале 1990-х годов температура на 110-километровой отметке в среднем оказалась на 10-20 К выше, чем в 2009-м. Авторы
работы предполагают, что так проявляет себя циркуляция масс (от
экватора к полюсам и обратно), напоминающая (но не полностью
идентичная) так называемые ячейки Хадли на Земле. Ещё
за турбулентность, перемешивание воздуха (не только по широтам, но и по
высоте) и изменчивость его температуры могут отвечать сталкивающиеся
скоростные потоки, в том числе те, что создаются большим вихрем на
южном полюсе.
Южный
полярный вихрь Венеры в инфракрасном свете, отснятый аппаратом Venus
Express. Видны облака на высотах порядка 65 км. Более тёмные районы
соответствуют большей температуре и меньшей высоте. Самый глубокий
и тёплый участок — центр вихря, его температура составляет минус 23
градуса по Цельсию (фото ESA/VIRTIS/INAF-IASF/ Obs. de Paris-LESIA).
Наконец, в долговременных колебаниях температуры может
быть виновата изменчивая солнечная активность, влияющая на облачный
слой. Последний регулирует поступление к планете света, а значит,
и энергии. Астрономы считают, что солнечный нагрев может
приводить к восходящим и нисходящим потокам, смешивающим тёплые нижние
слои с холодными верхними. Кстати, облачный покров Венеры
располагается на высотах 30-65 км. И хотя под ним жарко (поверхность
планеты нагревается до 460 °C), выше облаков — прохладно. На высоте
порядка 110 км исследователи намеряли температуру от -73 °C до -33 °C. В целом
атмосфера Венеры оказалась более изменчивой и динамичной, чем следовало
из предыдущих наблюдений. И это открытие важно в свете сравнения Венеры
с Землёй – планетой-сестрой, столь похожей и непохожей одновременно.
(Детали нового исследования раскрывает статья в журнале Icarus.)
|