Przejdź do treści

Noc na Wenus, czyli co odkryła sonda Akatsuki

Nocna strona Wenus w obserwacjach sondy Akatsuki

Wenus znajduje się stosunkowo blisko Ziemi i badamy ją od dawna. Pomimo tego nasze informacje o warunkach pogodowych panujących na tej planecie nocą pozostawały bardzo skromne. Zmieniło się to właśnie teraz dzięki japońskiej sondzie kosmicznej Akatsuki, która wykryła obecność chmur i nieoczekiwany kierunek nocnej cyrkulacji wiatrów na Wenus.

Akatsuki dotarła do Wenus w 2015 roku. Niestety, nie weszła na planowaną orbitę. Zamiast tego została umieszczona na orbicie eliptycznej, aby z niej prowadzić badania struktury i dynamiki atmosfery tej planety. Sukcesem Akatsuki było odkrycie, jakie procesy zachodzą w wenusjańskiej atmosferze podczas nocy. Tu warto zauważyć, że Wenus ma najwolniejszy obrót spośród wszystkich planet w Układzie Słonecznym, przez co każdy jej dzień i noc trwają około 120 ziemskich dni.

Podobnie jak Ziemia, Wenus leży w „strefie mieszkalnej” naszego Słońca. Ma skalistą powierzchnię, grubą atmosferę oraz zmienną pogodę. Aby badać, jakie warunki pogodowe panują na Wenus, naukowcy obserwują ruch chmur w świetle podczerwonym. Jest to stosunkowo łatwe po stronie dziennej. Co innego w nocy. Nocna strona Wenus jest trudna do obserwacji nawet w podczerwieni i dotychczasowe obserwacje nie były w stanie pokazać, co dokładnie się tam dzieje.

Tę zagadkę miała rozwiązać Akatsuki, pierwsza japońska sonda kosmiczna, która weszła na orbitę innej planety. Akatsuki została zaprojektowana do monitorowania Wenus i jej pogody za pomocą m.in. kamery termowizyjnej, która nie potrzebuje światła słonecznego, aby prowadzić obserwacje. Pierwsze zdjęcia nie przyniosły oczekiwanego rezultatu, detale wenusjańskich formacji atmosferycznych były ledwo widoczne i często nie do odróżnienia od szumu tła. Przełom nastąpił dopiero dzięki zastosowaniu metody tzw. stackowania zdjęć, czyli składania ich w stos (jak karty w talii), w którym sygnał ulega wzmocnieniu (w tym samym miejscu stosu pojawia się kolejny taki sam element), zaś szum pozostaje na podobnym poziomie (w tym samym miejscu stosu pojawiają się piksele o losowych wartościach).

W przypadku Wenus zastosowanie tej metody było o tyle trudne, że jej atmosfera rotuje o wiele szybciej niż sama planeta, czyli jest w stanie super-rotacji. Atmosfera Wenus okrąża planetę w zaledwie cztery ziemskie dni, podczas gdy dzień gwiazdowy na Wenus trwa 243 ziemskie dni. Zastosowanie metody stackowania wymagało zatem kompensowania tego ruchu na wszystkich zdjęciach. Gdy to się udało, badacze zobaczyli, że nocą wenusjańskie wiatry wieją w kierunku północ-południe. Zaskakujące było to, że jest to kierunek przeciwny do przepływu dziennego. Ta obserwacja może pomóc zbudować dokładniejsze modele systemu pogodowego na Wenus, które z pewnością będą użyteczne w szukaniu odpowiedzi na różne inne pytania dotyczące pogody na Wenus, a być może także pogody na Ziemi.

Kierunki wiania wiatrów po dziennej i nocnej stronie Wenus można to zobaczyć na ilustracji poniżej. Żółte strzałki pokazują, w jakich kierunkach wieją wiatry w nocy, zaś niebieskie strzałki pokazują przepływy atmosferyczne w czasie dnia. Czerwone strzałki pokazują kierunek super-rotacji całej wenusjańskiej atmosfery.

Wiatry w atmosferze Wenus po stronie dziennej i nocnej.

W niedalekiej przyszłości nasza wiedza o Wenus i jej klimacie może znacznie się powiększyć. Pomoże w tym nie tylko Akatsuki, ale i trzy kolejne planowane misje kosmiczne. Dwie z nich, DAVINCI + i VERITAS, mają być realizowane przez NASA, trzecia zaś, EnVision, przez Europejską Agencję Kosmiczną. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, misje te polecą do Wenus pod koniec tej dekady i na początku lat 30. XX wieku.

Więcej informacji znajduje się w publikacji Fukuya i in. „The nightside cloud-top circulation of the atmosphere of Venus” (Nature, 2021).


Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz

Na ilustracji: Nocna strona Wenus w obserwacjach Akatsuki (w fałszywych kolorach). © PLANET-C Project Team

Reklama