Venus staat zowel bekend als de "planeet van de liefde" als de "boze tweelingbroer" van de aarde. En hoewel onderzoek suggereert dat de omgeving meer hels is dan romantisch, er is eigenlijk veel dat we niet weten over onze hemelse buurman. Nu hebben Japanse wetenschappers een verrassende ontdekking gedaan:een enorme, boogvormig element in het wolkengebied van de planeet dat vast lijkt te zitten aan de langzaam roterende planeet. Wolken eromheen, anderzijds, zoeven met ongeveer 100 meter per seconde. Dus wat is het?

Venus is bijna net zo groot als de aarde, maar draait dichter bij de zon. Een ruimtevaartuig dat de planeet nadert, zou chevronvormige structuren in de wolken zien, vanwege de snelle "super-rotatie" van zijn dikke atmosfeer ver boven het oppervlak.

Vóór het ruimtetijdperk, men dacht dat Venus enigszins op de aarde zou lijken. Inderdaad, de verwachting in sciencefiction was dat de planeet leven zou kunnen ondersteunen, met dichte vegetatie onder waterrijke wolken. Maar ruimtevaartuigen hebben ons laten zien dat Venus levenloos is en heel anders dan onze eigen planeet - en de wolken zijn zwavelzuur. Het heeft het heetste planetaire oppervlak in het zonnestelsel (720 Kelvin of 447°C - heet genoeg om lood te smelten), een dikke atmosfeer (92 keer de atmosferische druk van de aarde) en geen beschermend magnetisch veld. Zijn rotatie is traag - en de verkeerde kant op (243 aardse dagen) - en het heeft orkaankrachtwinden en vreemde draaikolken nabij de polen.

Hoewel de vroege Venus misschien wat oppervlaktewater heeft gehad, dit verdampte geleidelijk in de atmosfeer vanwege de korte afstand tot de zon. Dit leidde tot een broeikaseffect waarbij de atmosfeer dikker werd, het oppervlak werd heter, meer water verdampte in de atmosfeer, enzovoort. Het water brak in de hoge atmosfeer in plaats van te condenseren op het warme oppervlak als oceanen. In tegenstelling tot de aarde, koolstofdioxide in de atmosfeer kon niet worden opgelost in de oceanen, neerslaan op de oceaanbodem als carbonaten en gefietst als kooldioxidegas door vulkanisme. In plaats daarvan, vulkanisme bleef gassen in de atmosfeer pompen, atmosferische druk opbouwen. De atmosfeer van Venus bestaat nu voornamelijk uit koolstofdioxide, dat is de reden dat het oppervlak extreem heet is.

De vroege missies, inclusief Zeeman, Venera en Pioneer Venus bepaalden de samenstelling van de wolken en maten de atmosferische structuur. De Russische Venera-landers, het enige vaartuig dat tot dusver is geland in de barre omgeving van Venus, toonde beelden van lavavlaktes en vulkanisch terrein. Later de Magellan-missie, die radar gebruikte om onder de wolken te turen, maakte het mogelijk om de vulkanen en lavakanalen in detail in kaart te brengen - waardoor een jong oppervlak met relatief weinig kraters werd onthuld. Dit toont aan dat de planeet ongeveer 500 miljoen jaar geleden weer aan de oppervlakte kwam door vulkanische activiteit. Recenter, Venus Express heeft in de afgelopen 100 tot 10 mogelijke tekenen van vulkanisme vertoond, 000 jaar.

De superrotatie van de atmosfeer van Venus maakt het heel anders dan de aarde. Op het wolkenniveau van 50-65 km, waar de atmosferische druk varieert tussen de oppervlaktedruk van de aarde tot 10% daarvan, de rotatiesnelheid is tot 100 m/s - ongeveer 60 keer de snelheid van de rotatie van de planeet. Dit is hoger dan een orkaankracht op aarde. Daarentegen, De snelste winden van de aarde zijn slechts ongeveer 10-20% van de rotatiesnelheid van de planeet. Hoewel de superrotatie niet volledig wordt begrepen, Pionier Venus toonde aan dat de hoge snelheid afneemt door de lagere atmosfeer, uiteindelijk roteren met de planeet aan het oppervlak.

Verbijsterende planeet

Betreed het Japanse ruimtevaartuig Akatsuki, die op 20 mei werd gelanceerd, 2010. Het ruimtevaartuig is ontworpen om de structuur en activiteit van de Venus-atmosfeer te bestuderen. Na een moeilijke reis, het werd met succes in een baan om de aarde gebracht bij de tweede poging in 2015. Dit, samen met de eerste paar resultaten, waren een enorme prestatie.

De nieuwe studie die de ontdekking van de boogvormige structuur rapporteert, zojuist gepubliceerd in Nature Geoscience, is het meest recente resultaat van de missie. De golf werd opgevangen door Akatsuki's beeldvormende instrumenten - kijkend in de infrarode en ultraviolette delen van het elektromagnetische spectrum. De astronomen die de gegevens analyseerden, merkten op dat de structuur 10 uitbreidde, 000 km door de toppen van de Venuswolk en hield een paar dagen aan, dan ineens verdwenen.

Opmerkelijk, de vorm lijkt verbonden met het langzaam roterende terrein eronder, in het bijzonder een hooggelegen gebied genaamd Aphrodite Terra, die tot 5 km hoog is en de grootte van Afrika nabij de evenaar. De structuur houdt stand in de snel bewegende, super roterende winden op wolkenniveau. Dit lijkt een beetje op de stroom van water die rond een ondergedompelde steen in een beek stroomt.

De onderzoekers suggereren dat een stationaire "zwaartekrachtgolf" (die verschilt van een zwaartekrachtgolf) in de atmosfeer het effect zou kunnen veroorzaken. Zwaartekrachtgolven worden gegenereerd op de grens tussen de atmosfeer en een oppervlak, of tussen horizontale lagen in de atmosfeer, wanneer de zwaartekracht het drijfvermogen tegenwerkt (vermogen om te drijven). Een voorbeeld op aarde zijn de windgolven op de zee - net tussen de atmosfeer en de oceaan. Er zijn ook zwaartekrachtgolven over bergachtig terrein, die zich vormen wanneer luchtrimpelingen over een hobbelig oppervlak bewegen. Zwaartekrachtgolven op grotere schaal zijn ook te zien in de bovenste atmosfeer tussen verschillende lagen.

Hoewel er eerder op Venus kleinere zwaartekrachtgolven zijn waargenomen in de buurt van het grondniveau, de schaal van deze nieuwe functie lijkt extreem groot, waarschijnlijk de grootste in het zonnestelsel. In feite is het onduidelijk of het zelfs mogelijk is dat zwaartekrachtgolven zo'n groot effect hebben.

De ontdekking illustreert dat, hoewel we enkele kenmerken van de dikke, snelle Venus-atmosfeer, het lijkt erop dat de atmosferische dynamiek op lage hoogte nog niet volledig wordt begrepen. Maar we onthullen langzaam de geheimen van de planeet en de laatste studie maakt zeker golven.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.