Атмосфера Венеры десятилетиями таила в себе загадку. Гигантская стена кислотных облаков раз в несколько дней огибает всю планету, однако до сих пор никто не мог объяснить, почему она вообще существует. Теперь ответ найден, и пришел он оттуда, откуда никто не ожидал.
Облачный фронт шириной с континент
Ученые Токийского университета во главе с профессором Такеши Имамурой выяснили природу одного из самых удивительных явлений в Солнечной системе. На высоте около 50 км над поверхностью Венеры простирается облачная стена, охватывающая 6000 км вдоль экватора, которая мчится вокруг планеты со скоростью примерно 328 км/ч.
Впервые этот объект зафиксировал японский орбитальный аппарат «Акацуки» в 2016 году, но понять механизм его образования ученым удалось только сейчас.
Что происходит в раковине
Механизм, стоящий за этим процессом, хорошо известен инженерам и гидрологам. Откройте кран над раковиной и понаблюдайте за водой: она бьет в дно тонким быстрым потоком, но в какой-то момент резко тормозит и расплывается более широким и глубоким кольцом. Этот внезапный переход и является гидравлическим скачком. Тот же эффект возникает в реках, на плотинах, а также в земной атмосфере над горными хребтами.
На Венере роль жидкости выполняет плотная атмосфера из углекислого газа, насыщенная серной кислотой. Триггером выступает волна Кельвина — крупномасштабная атмосферная волна, движущаяся вдоль экватора вместе со сверхбыстрыми ветрами. Когда это движение замедляется, газовые массы позади него сжимаются, пар серной кислоты выталкивается вверх и конденсируется в плотный облачный фронт, который камеры «Акацуки» видят в инфракрасном диапазоне.
Супервращение и его подпитка
Венера вращается вокруг собственной оси чрезвычайно медленно — один оборот занимает 243 земных суток. Зато ее атмосфера облетает планету всего за четыре дня, что в десятки раз быстрее, чем твердая поверхность. Этот феномен получил название «супервращение» и давно интересует планетологов.
Оказалось, что гидравлический скачок не только формирует облачную стену, но и активно поддерживает этот поток: момент импульса от волны Кельвина через скачок передается общему атмосферному потоку.
Пробел в симуляциях
Новое открытие выявило существенный пробел в существующих климатических моделях Венеры. Все они основывались на структуре земных аналогов и не учитывали гидравлический скачок — механизм, связывающий глобальные горизонтальные потоки с локальными вертикальными движениями.
Данные «Акацуки» показали, что облачный фронт существовал по крайней мере с 1983 года, просто камеры предыдущих миссий не имели достаточного разрешения, чтобы разглядеть его в глубоких слоях атмосферы. Результаты исследования опубликованы в Journal of Geophysical Research: Planets.
Источник: space.com
