Что происходит в атмосфере Венеры: новые данные NASA

Хотя Венера похожа на Землю по размеру и составу, условия на ее поверхности сильно отличаются от земных, передает "Вокруг Света. Украина".

Атмосфера Венеры состоит, в основном, из углекислого газа с облаками из капель серной кислоты. Она отличается высокой плотностью и хорошо улавливает солнечное тепло, в результате чего температура поверхности превышает 470 °C. В то же время на уровне самых верхних сернокислых облаков, примерно в 50 км от поверхности, температура примерно равна земной.

Такой перепад температур обуславливает сложную структуру атмосферы, которая состоит из множества слоев с разной температурой и скоростью вращения. В то время как сама Венера вращается вокруг своей оси очень медленно – венерианские стуки составляют около 223 земных, верхний уровень облаков проносится вокруг планеты примерно за четыре земных дня со скоростью 360 км в час. Но скорость атмосферных ветров уменьшается с высотой и составляет у поверхности только несколько км/час, при огромном давлении в 160 атмосфер. Трение слоев атмосферы друг о друга порождает мощные электрические разряды.

Эта картина лишена многих важных деталей. Из-за предельно  сложных условий изучение Венеры сопряжено с огромными трудностями,  и подробностей о ней известно немного. По этой причине радиосигнал, зафиксированный Parker Solar Probe, представлял особый интерес.

Команда NASA, работающая с зондом, сумела разгадать природу сигнала, соотнеся  его с сигналами, зафиксированными зондом Galileo при прохождении ионосферы спутников Юпитера. Ионосфера – верхний слой атмосферы планет, где солнечное излучение ионизирует атомы, в результате чего образуется заряженная плазма, излучающая сигнал на низкой радиочастоте.

Таким образом, данные Parker Solar Probe позволили уточнить плотность венерианской ионосферы и сравнить ее с последними прямыми измерениями, сделанными аппаратом NASA Pioneer Venus Orbiter в 1992 году. Здесь-то и выяснилось, что ионосфера 2020 года на порядок тоньше, чем ионосфера 1992.

Единственным объяснением этого могло стать влияние солнечных циклов. Каждые 11 лет полюса Солнца меняются местами; юг становится севером, а север югом. Неясно, что движет этими циклами, но известно, что полюса переключаются, когда магнитное поле Солнца наиболее слабое.

Поскольку магнитное поле Солнца контролирует его активность, такую ​​как солнечные пятна (временные области сильных магнитных полей), солнечные вспышки и выбросы корональной массы (вызванные замыканием и воссоединением линий магнитного поля), эта стадия цикла проявляется как период минимальной активности и называется солнечным минимумом.

Как только полюса поменялись местами, магнитное поле усиливается, и солнечная активность растет до солнечного максимума, а затем снова спадает к следующему полярному переключению.

Измерения Венеры с Земли показали, что ее ионосфера изменялась синхронно с солнечными циклами, становясь толще в максимуме и тоньше в минимуме. Но без прямых измерений подтвердить это было сложно. И, вот, эти измерения сделаны: 1992 год был близко к к солнечному максимуму, 2020 — к солнечному минимуму. Сопоставление их результатов подтвердило корректность измерений, производимых с Земли. Анализ данных зонда и выводы, сделанные на его основе, опубликованы в Geophysical Research Letters.

Помимо подтверждения точности измерений, производимых с Земли, понимание того, как атмосфера Венеры изменяется в привязке к солнечным циклам позволит исследователям решить две задачи. Во-первых, они получат возможность более детально понять процессы, происходящие в венерианской атмосфере сегодня. Во-вторых – смоделировать эволюцию условий на Венере, которая когда-то, возможно, была похожа на Землю по природным условиям, но превратилась в раскаленный мир, непригодный для жизни.

По материалам The Daily Mail и Science Alert