Naukowcy użyli orbitera Venus Express, wysłanego w pobliże naszej sąsiadki przez Europejską Agencję Kosmiczną, by dowiedzieć się więcej o  wietrze i chmurach po jej nocnej stronie. Wyniki okazały się być naprawdę zaskakujące.

Superrotacja widoczna w wyższych warstwach chmur.

Badania ukazują, że atmosfera po nieoświetlonej stronie Wenus zachowuje się zupełnie odmiennie niż po stronie dziennej. W ciemności tej można dostrzec nigdy wcześniej nie spotykane rodzaje chmur, których sposoby ukształtowania i zachowań zdają się mieć coś wspólnego z powierzchnią planety.

W wenusjańskiej atmosferze wieją bardzo silne wiatry, wirujące wokół planety szybciej niż ona sama krąży wokół swojej osi. To zjawisko nazywane jest superrotacją. W przypadku Wenus wiatr wieje nawet do 60 razy szybciej niż powierzchnia planety, ciągnąc ze sobą obłoki, zwłaszcza te z górnych warstw chmur (od 62 do 75 km nad powierzchnią naszej sąsiadki).

Do obserwacji chmur zespół badawczy używał spektrometru VIRTIS zainstalowanego na orbiterze. Obserwacje te były przeprowadzone w zakresie podczerwieni.

Zamiast robić pojedyncze zdjęcia VIRTIS zrobił wiele ujęć Wenus na wielu długościach fal jednocześnie. To pozwoliło naukowcom ujrzeć chmury w zwiększonej widoczności i dużo lepszej jakości. A zatem obrazy spektrometru ujawniają takie zjawiska na ciemnej stronie, jakie nigdy nie były widoczne na dziennej stronie planety.

Seria zdjęć wykonanych przez VIRTIS pokazująca fale stacjonarne.

Najlepszy opis zachowań atmosfery Wenus, znany jako GCM (model ogólnej cyrkulacji), przewiduje, że superrotacja powinna występować tak na dziennej stronie jak i na nocnej. Jednakże badania przeczą temu założeniu. Zamiast tego superrotacja wydaje się być dużo bardziej nieregularna i chaotyczna po nocnej stronie, gdzie wysokie warstwy chmur tworzą niejednolite, nieregularne, faliste wzory, które w dużej części nie są widoczne na dziennej stronie planety. Są one jednak zdominowane przez stałe zjawiska zwane falami stojącymi.

Fale te prawdopodobnie są tym, co zwykliśmy nazywać oscylacjami wypornościowymi, czyli po prostu falami generowanymi w dolnych partiach atmosfery, nieporuszającej się zgodnie z planetą. Zjawiska te koncentrują się nad górzystymi terenami naszej sąsiadki, co wskazuje na oddziaływanie jej powierzchni na zachowanie górnych warstw atmosfery. Ich właściwości w trójwymiarze zostały uzyskane poprzez połączenie wyników badań z spektrometrycznych z VIRTIS i radiowych z eksperymentu VeRa również znajdującego się na orbiterze Venus Express.

Związek pomiędzy ruchem atmosfery, a ukształtowaniem powierzchni był już obserwowany, ale tylko na dziennej stronie. Zeszłoroczne badania dowiodły, że wzory chmur i oscylacje na dziennej stronie są bezpośrednio powiązane z topografią naszej sąsiadki.

Obrazy ukazujące wiele fal stacjonarnych.

To odkrycie stawia pytanie co do poprawności obecnych modeli fal stacjonarnych. Oczekuje się, że fale takie jak te powinny powstawać w wyniku oddziaływania wiatrów wiejących nisko nad powierzchnią planety z różnymi formami ukształtowania powierzchni takimi jak np. góry. Jednakże, pomiary przeprowadzone przez rosyjskie lądowniki, które zmierzyły siłę wiatru przy powierzchni sugerują, że może on być zbyt słaby, aby spowodować takie fale.

Dodatkowo południowa półkula Wenus (tą właśnie obserwował VIRTIS) jest raczej równinna i fale, wbrew oczekiwaniom naukowców zdają się nie występować w niższych i średnich warstwach atmosfery.

Wiele z modeli klimatu pokazuje różnice pomiędzy wynikami uzyskanymi z badań uwzględniających topografię i tych jej nie uwzględniających, ale nie pokazują trwałych połączeń między topografią a zachowaniami atmosfery. Wpływ ukształtowania powierzchni na rotację atmosfery pozostaje więc niejasny wobec naukowców budujących model klimatu naszej sąsiadki.

Autor

Maria Puciata-Mroczynska