کشف پدیده های غیرعادی در سمت شب زهره

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

در سال 2017، اخترشناسان توانستند مطالعه دقیقی از سمت شب یکی از خطرناک ترین و غیرقابل مهمان‌پذیرترین سیارات منظومه شمسی - زهره - انجام دهند. معلوم شد که تاریکی شب اسرار و ناهنجاری هایی را پنهان می کند که علم مدرن قادر به توضیح آنها نیست.

زهره سیاره ای عجیب و بسیار خطرناک است. دمای هوا در برخی از مناطق آن گاهی به 480 می رسد^OС، از آسمان از اسید سولفوریک باران می بارد و فشار روی سطح آن معادل فشار در اعماق اقیانوس های زمین است. با این حال، زهره به دلیل کاملا متفاوتی در منظومه شمسی ما منحصر به فرد است.

یک روز در این دنیا بیش از یک سال طول می کشد: 225 روز طول می کشد تا سیاره به طور کامل به دور خورشید بچرخد، در حالی که چرخش کامل حول محور خود 243 روز طول می کشد. علاوه بر این، زهره تنها سیاره ای است که در جهت مخالف چرخش سیارات دیگر به دور یک ستاره می چرخد.

اسرار سمت شب زهره

این ناهنجاری ها چگونه بر خود زهره تأثیر می گذارد؟ از نظر انسانی بسیار تاسف آور است. به دلیل چنین چرخش آهسته ای، نیمی از سیاره دوز عظیمی از گرما و تابش خورشیدی دریافت می کند تا اینکه در نهایت با سمت شب جایگزین می شود.

یک تیم بین‌المللی از دانشمندان، با استفاده از داده‌های فضاپیمای Venus Express ESA، اخیراً دریافتند که تفاوت‌های بسیار چشمگیری بین دو طرف شب و روز زهره نیز وجود دارد. برای اولین بار در تاریخ، اخترشناسان به تفصیل سمت شب سیاره، ساختارهای ابری منحصربه‌فرد و حتی جابجایی‌های اسرارآمیز لایه‌های جوی را توصیف کردند که تنها در تاریکی شب قابل تشخیص بودند.

خاویر پرالتا از آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن (JAXA) و نویسنده اصلی این مطالعه که منتشر شده می گوید: «در حالی که گردش اتمسفر در سمت روز سیاره به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است، هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری در مورد سمت شبانه آن وجود دارد. در مجله Nature Astronomy. ما متوجه شدیم که ساختار ابرها در سمت شب با ساختار روز متفاوت است و بستگی زیادی به توپوگرافی زهره دارد.

اگرچه خود سیاره به‌طور باورنکردنی آهسته می‌چرخد، بادهای اتمسفر زهره 60 برابر سریع‌تر از این می‌وزند - به این پدیده «چرخش فوق‌العاده» می‌گویند. به لطف چنین بادهای شدیدی، ابرهای روی زهره نیز با سرعت زیادی در جو حرکت می کنند و در ارتفاعات (در ارتفاعات 65 تا 72 کیلومتری) به اوج می رسند.

مطالعه آنها آسان نبود: همانطور که می دانید، مشاهده سمت شب زهره توسط عوامل متعددی پیچیده است. Peralta توضیح می‌دهد که ابرها را فقط می‌توان از مدار با استفاده از تشعشعات حرارتی خودشان دید، اما کنتراست در تصاویر فروسرخ برای دانشمندان برای ایجاد نقشه‌ای پویا از جو بسیار کم بود.

در نتیجه، Venus Express با استفاده از فناوری Visible و طیف‌سنج تصویربرداری حرارتی مادون قرمز (VIRTIS)، به معنای واقعی کلمه صدها عکس مادون قرمز در طول موج‌های مختلف گرفت که در نهایت به محققان اجازه داد به نتایج مطلوب دست یابند.

امواج ساکن: جریان های غیرعادی انرژی

این نمودار اصل چرخش فوق العاده را در لایه های بالایی جو زهره نشان می دهد: در سمت روز یکنواخت تر است و در سمت شب نامنظم و غیرقابل پیش بینی به نظر می رسد.

پیش از این، فرض بر این بود که چرخش فوق العاده به طور یکنواخت در دو طرف روز و شب سیاره اتفاق می افتد. با این حال، تحقیقات جدید نشان داده است که سمت شب زهره تشکیلات ابری منحصر به فرد خود را دارد و به طور کلی مورفولوژی متفاوتی از لایه ابر دارد. دانشمندان ابرهای مواج و نخ مانندی را کشف کردند که به سادگی در کنار روز وجود نداشتند.علاوه بر این، بالا آمدن مورد توجه قرار گرفته است: در زمین، این اصطلاح به این معنی است که لایه های آب از اعماق اقیانوس به سطح می آیند. در مورد زهره، همین امر در مورد ابرها صدق می کند.

این ویژگی نیمه شب سیاره "امواج ثابت" نامیده شد. به گفته آگوستین سانچز-لاوگا از دانشگاه دل پایس واسکو در بیلبائو، اسپانیا، اینها نوعی امواج گرانشی هستند: جریان های صعودی که در لایه های پایینی جو سیاره رخ می دهند، از چرخش سیاره پیروی نمی کنند. آنها بیشتر در ارتفاعات متمرکز هستند، که نشان می دهد ابرها به طور مستقیم تحت تأثیر توپوگرافی هستند.

امواج مرموز به صورت سه بعدی با استفاده از داده های VIRTIS و همچنین داده های رادیویی از یک سیستم فضاپیما دیگر، آزمایش علوم رادیویی ونوس (VeRa) مدل سازی شدند. تصور می شد که امواج جوی نتیجه وزش بادهای قوی بر روی ویژگی های توپوگرافی هستند - فرآیند مشابهی در سمت روز زهره ثبت شده است. با این حال، مطالعات کاوشگرهای روسی که سرعت بادهای سیاره‌ای را اندازه‌گیری کردند، نشان داد که باد آنقدر قوی نیست که بتواند منشأ چنین ناهنجاری‌های جوی باشد. علاوه بر این، در نیمکره جنوبی، برخی از ویژگی های مشخصه چشم انداز کاملاً وجود ندارد.

در سمت شب زهره، اخترشناسان با مطالعه آن با VIRTIS، تشکیلات رشته‌ای مرموز را در جو کشف کردند.

حتی بیشتر اخترشناسان از این واقعیت متحیر بودند که امواج ساکن در لایه‌های ابر میانی و پایینی زهره وجود ندارند و در زیر 50 کیلومتری سطح ظاهر نمی‌شوند. بنابراین در حالی که علم ناتوان است و نمی تواند به منبع این امواج انرژی رو به بالا اشاره کند.

وقتی متوجه شدیم که برخی از تشکیلات ابر در تصاویر VIRTIS با جو حرکت نمی کنند، نفسم را بند آوردم. من و همکارانم برای مدت طولانی در مورد اینکه آیا ما روی صفحه نمایش می بینیم - داده های واقعی یا نتیجه یک خطای سیستم بحث کردیم، تا اینکه سرانجام تیم دیگری به رهبری دکتر کویاما همان ابرهای ثابت را در سمت شب سیاره با استفاده از تلسکوپ فروسرخ ناسا (IRTF) در هاوایی. علاوه بر این، نتایج ما توسط فضاپیمای آکاتسوکی JAXA تأیید شد که به محض رسیدن به مدار زهره، بزرگترین موج ساکن تاریخ سیاره را شناسایی کرد.

نتیجه

امواج ثابت و دیگر ناهنجاری‌های سیاره‌ای در سمت شب، دانشمندان را مجبور کردند که تقریباً به طور کامل مدل‌های قبلی زهره را کنار بگذارند، بنابراین ستاره‌شناسان مجبور شدند دوباره به محاسبات بازگردند و با عجله نظریه‌های جدیدی بسازند که بتواند چنین نتایج تحقیقات عجیبی را توضیح دهد.

شاید در آینده، زمانی که ماموریت های تحقیقاتی اطلاعات بیشتری را جمع آوری کنند، اسرار دیگری از سمت شب یکی از ناپذیرترین سیارات منظومه شمسی مشخص شود.