Откуда дует ветер: Шторм в ночи
Венеру и Землю нередко сравнивают с планетами-близнецами — они обладают близкими размерами, массой и плотностью. Однако условия на поверхности Венеры разительно отличаются от земных. Планета имеет чрезвычайно плотную и глубокую атмосферу, на 96,5% состоящую из углекислого газа. В ней также присутствует заметное количество азота (3%), остальные вещества представлены в малых количествах — диоксид серы (0,015%), водяной пар (0,002%), кислород, гелий, неон и разнообразные кислоты. Венера плотно окутана облаками, состоящими из микроскопических капелек серной кислоты, верхняя граница которых находится на высоте 90 км. Примечателен тот факт, что общее количество углекислого газа на Венере и на Земле примерно одинаково, просто в случае с нашей планетой он отчасти связывается осадочными породами и водяной массой океана. На Венере же практически весь углекислый газ сосредоточен в атмосфере. Средняя температура на планете достигает 490 градусов — больше, чем на Меркурии! — что обусловлено сильнейшим парниковым эффектом, а давление на ее поверхности достигает 92 атмосфер.
Сама Венера вращается очень медленно — местные сутки равны 117 земным — однако ее атмосфера с бешеной скоростью несется в попутном направлении, совершая полный оборот всего за 4 земных дня и создавая постоянные сильнейшие ветры. Это явление и получило название суперротации, природу которого пока не удалось убедительно описать. Считается, что основным виновником суперротации являются чрезвычайно интенсивные конвекционные процессы, протекающие в атмосфере планеты: Венера вращается очень медленно, атмосферные массы сильно разогреваются на солнечной стороне и стремятся перемешаться с холодными массами теневой области. Движение в одном направлении с планетой должно быть более выгодно с энергетической точки зрения, поскольку между атмосферой и поверхностью существует определенное трение. В результате конвекционный поток закручивается вокруг планеты, а над полюсами формируются исполинские воронки.
Однако у этого объяснения есть множество слабых мест. В частности, совершенно непонятно, почему движение атмосферных масс не ускоряет вращение планеты, и почему та, в свою очередь, не тормозит атмосферу. Кроме того, некоторые данные указывают на то, что конвекция является не единственным фактором, влияющим на формирование венерианской розы ветров. Об этом, в частности, свидетельствуют последние фотографии, сделанные автоматической станцией Venus Express.
В глобальном атмосферном потоке Венеры постоянно формируются локальные турбулентные зоны. До сих пор считалось, что они обусловлены все теми же конвекционными процессами. Солнечные лучи, проникающие сквозь облачный слой, разогревают поверхность планеты, которая передает тепло прилегающим воздушным массам. Теплый воздух устремляется наверх, вызывая возмущение воздушных потоков и формируя в локальные ветра, которые можно обнаружить по специфическим изменениям в структуре облачного слоя.
В этом случае сильная турбулентность должна возникать только на дневной стороне в районе экватора — там, где планету греет Солнце и скорость атмосферного потока максимальна. Однако недавно Venus Express сделаны снимки завихрений и на теневой стороне Венеры. Ученые пытаются установить, какой механизм может лежать в основе их образования. Возможно, «странная» турбулентность обусловлена просто неровным рельефом местности. В этом случае, топография планеты вполне может влиять и на глобальную организацию атмосферных потоков.
Читайте о других загадках венерианской атмосферы: «Таинственная Венера», об исполинских штормах над южным полюсом планеты: «Танец двух ураганов», и о том, куда исчез ее спутник: «Безлунная Венера».
По публикации Science Daily