비너스의 분위기는 밀도가 높고 찌그러지는 것처럼 신비합니다. 여러 세대 동안 과학자들은 지상 망원경, 궤도 임무 및 가끔 대기 프로브를 사용하여 그것을 연구하려고했습니다. 2006 년 ESA는 비너스 익스프레스 미션은 지구의 대기에 대한 장기 관측을 수행 한 최초의 탐사선이되었으며, 그 역학에 대해 많은 것이 밝혀졌습니다.
JAAXA (Japan Aerospace and Exploration Agency)의 연구자들이 이끄는 국제 과학자 팀은이 데이터를 사용하여 금성의 밤에 바람과 구름 패턴을 특징 짓는 연구를 최근에 수행했습니다. 이 연구는 최초의 것 외에도 대기가 밤에 다르게 다르게 행동한다는 것을 보여주었습니다.
“금성의 밤 위 구름에서 정지 파와 느리게 움직이는 특징”이라는 제목의 연구는 최근 과학 저널에 실 렸습니다. 자연 천문학. JAXA의 International Top Young Fellow 인 Javier Peralta가 이끄는 팀은 비너스 익스프레스 이전에 보지 못한 지구의 구름 유형, 형태 및 역학을 연구하기위한 과학 도구 모음.
금성의 대기에 대한 많은 연구가 진행되었지만, 이번 연구는 지구의 낮에 초점을 맞추지 않은 것은 이번이 처음이었습니다. Peralta 박사가 ESA 언론 진술에서 설명했듯이
“우리가 금성의 밤에 대기가 세계적으로 순환하는 방식을 특성화 할 수있는 것은 이번이 처음입니다. 행성의 낮에 대기 순환이 광범위하게 탐구되었지만, 밤의 측면에 대해 여전히 많은 것을 발견했습니다. 우리는 구름 패턴이 낮과 다르고 금성의 지형에 영향을받는 것을 발견했습니다.“
1960 년대 이래로 천문학 자들은 금성의 대기가 다른 지구 행성의 대기와 크게 다르게 행동한다는 것을 알고 있습니다. 지구와 화성은 지구와 거의 같은 속도로 공전하는 대기가있는 반면, 금성의 대기는 360km / h (224mph) 이상의 속도에 도달 할 수 있습니다. 따라서 행성이 축에서 한 번 회전하는 데 243 일이 걸리지 만 대기는 4 일밖에 걸리지 않습니다.
"슈퍼 회전"으로 알려진이 현상은 본질적으로 대기가 지구보다 60 배 이상 빠르게 이동한다는 것을 의미합니다. 또한 과거 측정 결과 가장 빠른 구름이 지표면보다 65-72km (40-45 마일) 높은 구름 수준에 위치하고 있음이 밝혀졌습니다. 수십 년에 걸친 연구에도 불구하고 대기 모델은 슈퍼 회전을 재현 할 수 없었으며, 이는 일부 메커니즘이 알려지지 않았 음을 나타냅니다.
따라서 페랄타와 그의 국제 팀은 스페인의 Universidad del País Vasco, 도쿄 대학, 교토 상교 대학, 베를린 공과 대학의 천문 및 천체 물리학 센터 (ZAA) 및 천체 물리학 연구소의 연구원들로 구성되었습니다. 그리고 로마의 우주 행성 – 그들이 찾을 수있는 것을보기 위해 탐험되지 않은면을보기로 결정했습니다. 그가 설명했듯이 :
“우리는 야간 탐사에 대한 조사가 제대로 이루어지지 않았기 때문에 초점을 맞추 었습니다. 우리는 열 방출을 통해 지구의 밤 구름 위의 구름을 볼 수 있지만 적외선 이미지의 대비가 너무 낮아 세부 사항을 충분히 포착 할 수 없기 때문에 제대로 관찰하기가 어려웠습니다.”
이것은 프로브의 가시 및 적외선 열 화상 분석기 (VIRTIS)로 금성의 밤 구름을 관찰하는 것으로 구성되었습니다. 이 장비는 수백 개의 이미지와 서로 다른 파장을 동시에 수집 한 후 팀이 결합하여 구름의 가시성을 향상 시켰습니다. 이를 통해 팀은 처음으로 그들을 제대로 볼 수 있었으며 금성의 밤 분위기에 대한 예상치 못한 것들을 밝혀 냈습니다.
그들이 본 것은 대기 회전이 과거에 낮에 관측 된 것보다 밤에 더 혼란스러워 보였다. 위 구름은 또한 다른 모양과 형태, 즉 크고, 물결 모양, 고르고, 불규칙하고 필라멘트 같은 패턴을 형성했으며, 반대 방향으로 움직이는 두 개의 파도가 서로 상쇄되어 정적 날씨 패턴을 생성하는 정지 파에 의해 지배되었습니다.
이 고정 파의 3D 특성은 VIRTIS 데이터와 Venus Radio Science 실험 (VeRa)의 무선 과학 데이터를 결합하여 얻었습니다. 당연히 팀은 이러한 종류의 대기 행동이 낮에 일상적으로 관찰 된 것과 일치하지 않기 때문에 놀랐습니다. 또한 그들은 금성의 분위기의 역학을 설명하는 최고의 모델과 모순됩니다.
GCM (Global Circulation Models)으로 알려진이 모델은 금성에서 주간과 야간 모두에서 슈퍼 회전이 거의 같은 방식으로 발생할 것으로 예측합니다. 또한, 야간에 정지 파가 높은 고도와 일치하는 것으로 나타났습니다. University del País Vasco의 연구원이자 논문의 공동 저자 인 Agustin Sánchez-Lavega는 다음과 같이 설명했습니다.
“정지 파는 아마도 우리가 중력파라고 부르는 것입니다. 다시 말해서, 금성의 대기에서 상승하는 파도는 행성의 회전과 함께 움직이지 않는 것처럼 보입니다. 이 파도는 금성의 가파른 산악 지역에 집중되어 있습니다. 이것은 행성의 지형이 구름 위에서 일어나는 일에 영향을 미치고 있음을 시사합니다.“
과학자들이 금성의 지형과 대기 운동 사이의 가능한 연관성을 발견 한 것은 이번이 처음이 아닙니다. 작년에 유럽의 천문학 자 팀은 날씨 패턴과 낮의 파도가 지형적 특징과 직접적으로 연결된 것으로 보이는 연구를 발표했습니다. 이 결과는 VMC (Venus Monitoring Camera)로 촬영 한 UV 이미지를 기반으로합니다. 비너스 익스프레스.
밤에 비슷한 일을 발견하는 것은 그들이 그것을 발견 할 수있는 유일한 사람이 아니라는 것을 깨달을 때까지 놀라운 일이었습니다. Peralta가 지적했듯이 :
“VIRTIS 이미지의 일부 클라우드 기능이 대기와 함께 움직이지 않는다는 것을 깨달았을 때 흥미로운 순간이었습니다. 우리는 공동 저자 인 Kouyama가 이끄는 다른 팀이 하와이의 NASA의 적외선 망원경 시설 (IRTF)을 사용하여 야간에 고정 구름을 독립적으로 발견했다는 것을 깨달을 때까지 결과가 실제인지 여부에 대해 오랫동안 논쟁을 벌였습니다! 우리의 발견은 JAXA의 Akatsuki 우주선이 금성 주위의 궤도에 삽입되어 금성 태양의 태양계에서 관측 된 가장 큰 정지 파를 즉시 발견했을 때 확인되었습니다.“
이러한 발견은 또한 표면 풍과 고지 형 표면 특징의 상호 작용으로부터 형성 될 것으로 예상되는 기존의 고정 파 모델에 도전한다. 그러나 이전 측정은 소비에트 시대에 수행되었습니다. 베네 라 착륙선은 금성이 표면 풍이 너무 약해져서 일어날 수 있다고 지적했다. 또한, 연구팀이 관찰 한 남반구는 고도가 상당히 낮습니다.
그리고 바스크 국립 대학교 (University of the Basque Country)의 Ricardo Hueso (및 논문의 공동 저자)가 지적했듯이, 그들은 낮은 구름 수준에서 해당하는 고정 파를 감지하지 못했습니다. "우리는이 파도가 더 높은 레벨에서 볼 수 있기 때문에 더 낮은 레벨에서 발견 될 것으로 예상했고, 그들은 표면에서 구름을 통해 상승한다고 생각했습니다." "이것은 예상치 못한 결과이며, 그 의미를 탐구하기 위해 Venus 모델을 다시 방문해야합니다."
이 정보에서 지형과 고도는 금성의 대기 행동과 관련이 있지만 일관성이없는 것으로 보입니다. 따라서 비너스의 야간에 관측 된 정상파는 감지되지 않은 다른 메커니즘의 결과 일 수 있습니다. 아아, 비너스의 분위기, 특히 초 회전의 주요 측면은 여전히 우리에게 미스터리를 가지고있는 것 같습니다.
이 연구는 또한 지구의 역학에 대한 더 자세한 그림을 얻기 위해 여러 출처의 데이터를 결합하는 효과를 보여주었습니다. 계측 및 데이터 공유 (그리고 아마도 또 하나의 미션 또는 2 ~ 2 개)의 개선을 통해 금성 대기의 역학을 강화하는 것에 대한 명확한 그림을 오래 얻을 수있을 것으로 기대할 수 있습니다.
운이 좋으면 금성의 분위기를 모델링하고 지구의 날씨 패턴을 정확하게 예측할 수있는 날이 아직 올 것입니다.
