Animación de las nubes medias de Venus observadas con las imágenes de 900 nm de Akatsuki / IR1. Crédito:Javier Peralta
Venus es conocida por sus nubes de ácido sulfúrico que cubren todo el planeta y sus vientos superrápidos que se mueven a cientos de kilómetros por hora. pero las densas nubes de nuestro planeta vecino dificultan que los científicos puedan observar el interior de su atmósfera.
Ahora, Los investigadores han utilizado imágenes infrarrojas para espiar la capa media de las nubes de Venus y han encontrado algunas sorpresas inesperadas.
La nueva investigación, publicado en la revista AGU Cartas de investigación geofísica , encuentra que esta capa intermedia de nubes muestra una amplia variedad de patrones de nubes que cambian con el tiempo y son muy diferentes de la capa superior de las nubes de Venus, que generalmente se estudian con imágenes ultravioleta. El estudio también encontró cambios en el albedo de las nubes medias, o cuánta luz solar están reflejando hacia el espacio, lo que podría indicar la presencia de agua, metano u otros compuestos que absorben la radiación solar.
Los movimientos de las nubes medias, combinado con observaciones previas, permitió a los investigadores reconstruir una imagen de los vientos en Venus durante 10 años, mostrando que los vientos superrápidos en las nubes medias del planeta son más rápidos en el ecuador y, como las nubes superiores, cambiar de velocidad con el tiempo.
Estas nuevas observaciones podrían ayudar a los científicos a comprender mejor nuestro planeta vecino y arrojar luz sobre otros planetas y exoplanetas con características similares. según los autores del estudio.
Las nubes medias de Venus observadas en el lado de la tarde a 900 nm por la cámara IR1 a bordo del orbitador Akatsuki de JAXA. Esta imagen fue adquirida el 1 de julio de 2016, y exhibe un ejemplo de la asimetría hemisférica y los fuertes contrastes aparentes en el albedo. Créditos:JAXA
"Observamos eventos completamente inesperados, "dijo Javier Peralta, Investigador de la ITYF en la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y autor principal del nuevo estudio. "Hemos descubierto que las nubes del medio no son tan silenciosas o aburridas como parecían durante misiones anteriores".
Observando las nubes de Venus
El nuevo estudio utilizó imágenes tomadas por la nave espacial Akatsuki de JAXA, que llegó a Venus en diciembre de 2015 y cuyo principal objetivo es comprender la superrotación de Venus. La superrotación es un fenómeno desconcertante también visto en Titán y muchos exoplanetas que hace que la atmósfera se mueva mucho más rápido que el planeta sólido. Venus tarda 243 días terrestres en completar una rotación. Sin embargo, Solo se necesitan cuatro días terrestres para que la atmósfera del planeta recorra todo Venus, unas 60 veces más rápido que la rotación del planeta.
En el nuevo estudio, los investigadores analizaron casi 1, 000 imágenes infrarrojas de nubes venusianas capturadas por una de las cámaras de Akatsuki durante un año. La cámara fue diseñada para observar la capa de nubes media, que se encuentra de 50 a 55 kilómetros sobre la superficie del planeta. Los fotones en longitudes de onda infrarrojas pueden penetrar más profundamente en las nubes antes de ser reflejados. permitiendo a los científicos mirar más profundamente en esta capa de nubes.
Misiones anteriores que estudiaron las nubes más altas de Venus han visto destellos de la capa de nubes media, pero no han podido obtener una buena, Míralo durante mucho tiempo con imágenes infrarrojas. Para ver cómo evolucionan las nubes medias, los instrumentos tienen que mirarlos durante más tiempo que durante las misiones anteriores, según Peralta.
Las nubes medias de Venus observadas en el lado de la mañana a 900 nm por la cámara IR1 a bordo del orbitador Akatsuki de JAXA. Esta imagen fue adquirida el 17 de mayo de 2016, y exhibe un ejemplo de la asimetría hemisférica en el albedo que reaparecía cada 4-5 días durante esta etapa de la misión. Créditos:JAXA
Las nuevas imágenes tomadas por Akatsuki muestran que la capa media de nubes cambia con el tiempo y también son muy diferentes a la capa superior de nubes de Venus. que se asientan a una altura de unos 70 kilómetros. Algunas veces, las imágenes muestran una banda de nubes ligeramente más oscura invadida por nubes brillantes que a veces exhiben formas de remolino o parecen moteadas. Estas observaciones sugieren convección, el movimiento vertical del calor y la humedad en la atmósfera. En la tierra, la convección puede causar tormentas eléctricas. En otros tiempos, las imágenes mostraron nubes que son menos turbulentas y parecen homogéneamente brillantes o sin rasgos distintivos, con múltiples rayas.
De abril a mayo de 2016, El hemisferio norte de Venus se oscureció periódicamente cada cuatro o cinco días. Los científicos no habían observado previamente esta diferencia entre los hemisferios y la causa aún no se ha determinado. según el nuevo estudio. Las imágenes también mostraron otras características raras de la nube, incluyendo un filamento oscuro en forma de gancho que se extiende más de 7, 300 kilometers in the northern hemisphere in May and October of 2016.
Akatsuki also saw unexpected high contrasts in the cloud albedo. The new study suggests there could be compounds in the cloud layer able to absorb at the infrared wavelength or, alternativamente, there could changes in the thickness of the clouds.
The scientists have also reconstructed Venus's winds over 10 years by combining the Akatsuki images with observations by amateur observers and past missions like ESA's Venus Express and NASA's MESSENGER mission. They found the super-rotating winds in Venus's middle clouds are sometimes fastest at the equator and their speed could change by up to 50 kilometers per hour over several months.
The strong variability of the middle clouds of Venus as shown in 900-nm mages acquired by the camera IR1 onboard JAXA’s orbiter Akatsuki during the year 2016. Clear hemispherical asymmetries, zonally-oriented stripes and sharp discontinuities are visible on the middle clouds’ albedo. Image dates (from left to right):2, 3 and 17 of May, 23 of June and 1 of July. Credits:JAXA
Understanding Venus's super-rotation
The findings could help scientists better understand Venus's super-rotation. The frictional drag and mountain waves caused by Venus's surface or the periodic heating from the Sun are factors that could be playing a key role in the maintenance of the super-rotation by slowing down or accelerating the winds and defining its long-term evolution, according to Peralta.
Since most of the solar energy is absorbed in the cloud layers and the fastest super-rotating winds also occur there, studying several layers of the clouds is critical to understanding the winds, according to Peralta. Scientists suspect changes in Venus's clouds and their albedo could be linked to the planet's super-rotation, and how the wind's momentum and energy is transported.
Uncovering the cause of the super-rotation on Venus and its potential connection to the planet's runaway greenhouse effect might help scientists understand changes on Earth related to climate change, Peralta said. It could also shed light on the atmospheric super-rotation of other bodies in our solar system like Saturn's moon Titan, and exoplanets orbiting very close to their stars, él dijo.
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia de la Tierra y el espacio, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.
