Beelden van het Akatsuki-ruimtevaartuig onthullen waarom de atmosfeer van Venus veel sneller draait dan de planeet zelf.

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Takeshi Horinouchi van de universiteit van Hokkaido heeft onthuld dat deze 'superrotatie' nabij de evenaar in stand wordt gehouden door atmosferische vloedgolven die worden gevormd door zonnewarmte aan de dagzijde van de planeet en afkoeling aan de nachtzijde. Dichter bij de polen, echter, atmosferische turbulentie en andere soorten golven hebben een meer uitgesproken effect. Het onderzoek is online gepubliceerd in Wetenschap op 23 april.

Venus draait heel langzaam, 243 aardse dagen nodig hebben om eenmaal om zijn as te draaien. Ondanks deze zeer trage rotatie, De atmosfeer van Venus roteert 60 keer sneller naar het westen dan de planetaire rotatie. Deze superrotatie neemt toe met de hoogte, het duurt slechts vier aardse dagen om rond de hele planeet naar de top van het wolkendek te circuleren. De snel bewegende atmosfeer transporteert warmte van de dagzijde van de planeet naar de nachtzijde, het verminderen van de temperatuurverschillen tussen de twee hemisferen. "Sinds de ontdekking van de superrotatie in de jaren zestig, echter, het mechanisme achter de vorming en het onderhoud ervan is al lang een mysterie, ' zegt Horinouchi.

Horinouchi en zijn collega's van het Institute of Space and Astronautical Science (ISAS, JAXA) en andere instituten een nieuwe, zeer nauwkeurige methode om wolken te volgen en windsnelheden af ​​te leiden uit beelden van ultraviolet- en infraroodcamera's op het Akatsuki-ruimtevaartuig, die in december 2015 zijn baan om Venus begon. Dit stelde hen in staat om de bijdragen van atmosferische golven en turbulentie aan de superrotatie te schatten.

De groep merkte voor het eerst op dat de atmosferische temperatuurverschillen tussen lage en hoge breedtegraden zo klein zijn dat het niet kan worden verklaard zonder een circulatie over breedtegraden. "Aangezien een dergelijke circulatie de windverdeling zou moeten veranderen en de superrotatiepiek zou verzwakken, het impliceert ook dat er een ander mechanisme is dat de waargenomen windverdeling versterkt en handhaaft, " legde Horinouchi uit. Verdere analyses onthulden dat het onderhoud wordt ondersteund door het thermische getij - een atmosferische golf opgewekt door het zonneverwarmingscontrast tussen de dagzijde en de nachtzijde - die zorgt voor de versnelling op lage breedtegraden. Eerdere studies suggereerden dat atmosferische turbulentie en de golven anders dan het thermisch getij kan voor de versnelling zorgen. de huidige studie toonde aan dat ze tegengesteld werken om de superrotatie op lage breedtegraad zwak te vertragen, hoewel ze een belangrijke rol spelen op middelhoge tot hoge breedtegraden.

Hun bevindingen onthulden de factoren die de superrotatie in stand houden, terwijl ze een dubbel circulatiesysteem suggereren dat effectief warmte over de hele wereld transporteert:de meridionale circulatie die langzaam warmte naar de polen transporteert en de superrotatie die warmte snel naar de nachtzijde van de planeet transporteert.

"Onze studie zou kunnen helpen om atmosferische systemen beter te begrijpen op getijde-locked exoplaneten waarvan de ene kant altijd naar de centrale sterren is gericht, wat vergelijkbaar is met Venus met een zeer lange zonnedag, ', voegde Horinouchi eraan toe.