Nowa teoria wyjaśnia superrotację na Wenus

Akatsuki, pierwszy pozaziemski satelita pogodowy, rozpoczął swoją podróż na Wenus dziś rano po udanym wystrzeleniu z Centrum Kosmicznego Tanegashima w Japonii.

Statek kosmiczny powinien pomóc odpowiedzieć na jedną z wielkich tajemnic Układu Słonecznego: dlaczego wiatry na Wenus wieją szybciej niż sama planeta się obraca.

Wenus obraca się raz na 243 dni, ale chmury w atmosferze Wenus potrzebują zaledwie 4 dni, aby okrążyć planetę z prędkością 200 metrów na sekundę. Zjawisko to znane jest jako superrotacja.

Astrofizycy od dawna spekulują, że to różnica temperatur pomiędzy dzienną i nocną stroną Wenus, odpowiednio 300K i 100K, jest tym, co napędza te wiatry. Ale jest problem z tym obliczeniem

Zagadką jest to, że atmosfera Wenus ma pewną lepkość, a więc sama w sobie powinna rozpraszać energię w tempie 10^9 W i zwalniać. Coś innego musi w tym tempie wstrzykiwać energię do systemu. Jak to się stało?

Dziś Héctor Javier Durand-Manterola i koledzy z Universidad Nacional Autónoma de México twierdzą, że rozwiązali zagadkę. Wskazują, że poza zwykłymi wiatrami atmosferycznymi, wyżej nad planetą występuje jeszcze inny, znacznie szybszy przepływ. Są to wiatry jonowe w jonosferze pomiędzy 150 a 800 km nad powierzchnią, które zostały odkryte przez sondę Pioneer Venus Orbiter na początku lat 80-tych.

Znane jako przepływ transterminatora, wiatry te poruszają się z prędkością ponaddźwiękową kilku kilometrów na sekundę, prawdopodobnie napędzaną interakcją planety z wiatrem słonecznym.

Pytanie, na które odpowiada Durand-Manterola i jego współpracownicy, dotyczy tego, co dzieje się, gdy naddźwiękowe wiatry w jonosferze oddziałują z wolniejszymi wiatrami w atmosferze. Ich odpowiedź brzmi, że interakcja generuje turbulencje w atmosferze, a rozpraszanie tych turbulencji tworzy fale dźwiękowe, które wstrzykują do atmosfery znaczną ilość energii.

Ile? Durand-Manterola i koledzy obliczyli, że w procesie wstrzykiwana jest energia z szybkością 10^10 W, co jest więcej niż wystarczające, aby zrekompensować straty spowodowane lepkością. W rzeczywistości jedną z przewidywań jest to, że fale dźwiękowe wytworzone w procesie wstrzykiwania energii mają natężenie 84 dB. To znaczący ryk, który powinien być mierzalny w przyszłości.

Aby poprzeć ten pomysł, zespół przeprowadził prosty eksperyment z wodą, aby pokazać, w jaki sposób zachodzi transfer energii, aczkolwiek w raczej innych warunkach.

To ciekawy pomysł, ale będzie wymagał więcej obserwacji samej Wenus, zanim będzie można ją uznać za home run. Fakt, że ten proces może zastąpić rozproszoną energię, nie oznacza, że ​​tak się dzieje.

Tak się składa, że ​​Akatsuki może być w stanie pomóc. Przybędzie na Wenus w grudniu i wkrótce po tym powinien zacząć wysyłać dane z powrotem. Durand-Manterola i inni będą obserwowali.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1005.3488 : Superrotacja na Wenus: napędzana przez fale generowane przez rozproszenie przepływu transterminatora

ukryć