Zum ersten Mal gelang es russischen und italienischen Wissenschaftlern, mit Hilfe der Venera-Express-Station den Einfluss der Erleichterung auf die dynamischen Prozesse der Venus in Höhen von 90 bis 110 Kilometern festzustellen. Ein Artikel mit den Ergebnissen der Arbeit wurde in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.
„Es wurde bekannt, dass sich praktisch die gesamte Gashülle des Planeten von der Oberfläche bis zu 85 bis 90 Kilometern schnell entlang der Parallelen von Ost nach West dreht. An der oberen Grenze der Wolken bewegen sich Luftströmungen mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 m / s (360 km / h) und überholen die Rotation des Festkörpers des Planeten um mehr als das 50-fache. Dies ist das sogenannte Super-Rotations-Regime, das Wolkenschichten in der unteren Troposphäre und der darauf folgenden Mesosphäre einfängt “, stellen die Forscher fest.
Ab einer Höhe von ca. 110 km (Mesopause) bewegen sich die atmosphärischen Strömungen unterschiedlich: von einem Sonnenblumenpunkt auf der beleuchteten Seite zu einem antisolaren Punkt auf der Nachtseite. Zwischen ihnen befindet sich in Höhen von 90 bis 110 km eine Übergangsschicht, deren Dynamik beiden Modi inhärent sein soll.
Spezifisches Leuchten
Um herauszufinden, was in diesem Bereich passiert, machten Forscher - Mitarbeiter des Instituts für Weltraumforschung (IKI RAS) Dmitry Gorinov, Igor Khatuntsev, Lyudmila Zasova, Alexander Tyurin und ihre Kollegin Giuseppe Piccioni vom Nationalen Institut für Astrophysik Italiens - auf einen bestimmten Glanz aufmerksam bei einer Wellenlänge von 1,27 Mikrometern im Infrarot, die atomaren Sauerstoff auf der Nachtseite des Planeten emittiert.
Wie sich herausstellte, hängt sein Aussehen genau mit den atmosphärischen Strömen zusammen. Auf der Tagesseite der Venus treten unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung Sauerstoffatome auf, die in großen Höhen zur Nachtseite "driften". Dort gehen sie im absteigenden atmosphärischen Fluss hinunter und verbinden sich zu Sauerstoffmolekülen (rekombinieren), wobei dieser Prozess von Strahlung im Infrarotbereich begleitet wird.
Dieses Leuchten wurde mit dem VIRTIS-M-Kartierungsspektrometer an Bord des Raumfahrzeugs Venera-Express (Europäische Weltraumorganisation) beobachtet, das 2006 in die Umlaufbahn des Planeten eintrat. Die durchschnittliche Höhe, in der die Strahlung geboren wurde, wurde auf etwa 97 Kilometer über der Oberfläche geschätzt. Außerdem bemerkten sie schon damals, dass das Leuchten ungleichmäßig entlang der Nachtseite der Venus verteilt ist, was bedeutet, dass es interessant ist, die Muster dieser Verteilung, die Bewegungsgeschwindigkeit einzelner Teile des "Musters", zu untersuchen.
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Windgeschwindigkeit und Windrichtung
Dies wurde in der neuen Arbeit getan. Dmitry Gorinov und seine Kollegen verfolgten die Bewegung einzelner heller Details in den Bildern der Venusscheibe und erhielten so eine Vorstellung von der Richtung und Geschwindigkeit des Windes in Höhen von etwa 97 Kilometern. Beobachtungsdaten von Juli 2006 bis September 2008 wurden verwendet. Aufgrund der Besonderheiten der Venus-Express-Umlaufbahn wurden die südliche Hemisphäre und der äquatoriale Teil der nördlichen Hemisphäre bis zu etwa 20 parallel genauer untersucht.
Das Bild, das sich auf den empfangenen Karten öffnete, erwies sich gegen Mitternacht als sehr komplex und asymmetrisch. Dies bedeutet, dass sich die Zirkulation von der Seite des morgendlichen Terminators (die Linie, die den hellen Teil des kosmischen Körpers vom unbeleuchteten trennt) von der abendlichen unterscheidet. Nach VIRTIS-M-Daten bewegen sich die atmosphärischen Massen in dieser Höhe auf der "Morgen" -Seite hauptsächlich zum Pol und zum Mitternachtspunkt (nach Osten). Auf der "Abendseite" - auch gegen Mitternacht (nach Westen), aber in Richtung Äquator. Diese Ströme treffen sich, aber nicht an der Mitternachtslinie, sondern etwas früher, ungefähr an der 22-Uhr-Linie, wo sie in Richtung Pol und Äquator auseinanderlaufen.
Erleichterung beeinflusst die Atmosphäre
Ein noch interessanteres und wichtigeres Ergebnis der Arbeit ist jedoch der Nachweis, dass die atmosphärische Zirkulation in einer solchen Höhe (fast 100 km) durch das Relief der darunter liegenden Oberfläche beeinflusst wird. Einige Bilder zeigen, dass die Ströme unsichtbare Hindernisse "umfließen", die sich über den topografischen Erhebungen der Planetenoberfläche befinden.
Und obwohl die Venus-Express-Daten nicht ausreichen, um sicher über die Beziehung zwischen dem Relief und den atmosphärischen Strömungen in einer Höhe von etwa 100 km zu sprechen, versuchten die Forscher, die Bewegungen einiger heller Regionen im Detail zu untersuchen, was darauf hindeutet, dass sie mit hohen Bergen, insbesondere mit der Phoebe-Region, verbunden sind (Phoebe Regio). Wenn diese Annahme richtig ist, können wir sagen, dass die hellen Bereiche unter Berücksichtigung möglicher Verschiebungen als eine Art "Indikator" für Höhen dienen.
Die automatisierte interplanetare Station Venera-Express (Europäische Weltraumorganisation) wurde am 9. November 2005 vom Kosmodrom Baikonur mit einer Sojus-Trägerrakete mit einer Fregat-Oberstufe gestartet. Das Gerät trat am 11. April 2006 in die erste längliche Umlaufbahn um die Venus ein. Im Februar 2015 trat das Gerät in die venusianische Atmosphäre ein, die Datenverarbeitung wird jedoch fortgesetzt.
Spezialisten von IKI RAS waren an der Entwicklung, Herstellung und Erprobung von zwei wissenschaftlichen Instrumenten des Orbiters beteiligt: einem universellen Spektrometer und einem hochauflösenden Spektrometer SPICAV / SOIR sowie einem planetarischen Fourier-Spektrometer PFS (hergestellt in Italien unter Beteiligung Russlands).
