Мощные ветра в высокогорном регионе, вызванные восходящими потоками воздуха, оказывают влияние на вращение Венеры — правда, лишь на несколько минут. Это показывают результаты компьютерного моделирования атмосферных потоков нашей соседней планеты, проведенного командой исследователей из США и Франции. Этот эффект может объяснить, по крайней мере частично, расхождения между данными измерений вращения Венеры различными космическими зондами. А более тщательное изучение этого явления может дать в будущем информацию о внутреннем строении планеты, сообщают ученые в журнале Nature Geoscience.
Венера. © NASA
Одним из самых больших сюрпризов в изучении Венеры стало недавнее обнаружение японским космическим зондом «Акацуки» дугообразной структуры длиной в 10 000 километров в высоких слоях атмосферы планеты. Загадочная дуга выглядит неподвижной, словно приклеенной над высокогорным регионом Земля Афродиты. По всей видимости, эта структура представляют собой атмосферную волну, вызванную ветром в горах. Подобное явление известно и на Земле, но в гораздо меньших масштабах. «Гигантские масштабы такой загадочной аномалии — это то, чего нам никогда ранее не доводилось видеть в атмосфере планеты», — пишут Томас Наварро и Джеральд Шуберт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, а также Себастьян Лебоннуа из Университета Сорбонны в Париже.
И эти три исследователя разработали и представили новые модели потока, способные впервые воспроизвести формирование атмосферной волны всей планеты. Основная сложность состояла в том, объясняют члены команды, чтобы найти подходящее согласование разрешения цифрового метода. «Мы смоделировали волну, которая намного превосходит разрешающую способность инструментов, но причины которой нам не позволяет увидеть их разрешение». Моделирование показало, что волна формируется во второй половине венерианского дня, но вызывается она колебаниями атмосферного давления, которые происходят в течение всего дня.
По размерам Венера лишь немногим отличается от Земли, но при этом вращение ее отличается от земного. Она вращается «ретроградно», то есть в направлении, противоположном обычному направлению вращения в Солнечной системе. Для одного полного оборота вокруг своей оси этой планете требуется 243 земных суток. Солнечный день на Венере значительно длиннее земного и составляет около 117 земных суток. Очень плотная атмосфера Венеры демонстрирует «супервращение», которое достигает скорости чуть менее 400 километров в час, то есть полный оборот венерианской атмосферы вокруг планеты происходит всего за четверо земных суток. И именно эти экстремальные атмосферные потоки являются причиной образования арочной структуры над Землей Афродиты.
В то же время флуктуации плотности, связанные с формированием атмосферной волны, изменяют момент инерции Венеры и, следовательно, ее скорость вращения, что и показали модели Наварро, Шуберта и Лебоннуа. Такие изменения соответствуют изменению продолжительности дня примерно на две минуты. «Таким образом, взаимодействие между планетарным телом и атмосферой вполне может объяснить часть различий, которые имеют место между измерениями, сделанными различными космическими зондами в течение последних 40 лет», — уверены исследователи.
А вообще такие изменения могут достигать продолжительности до семи минут. И эту компьютерную модель, считают планетологи, необходимо совершенствовать и в дальнейшем, чтобы обеспечить отражение в ней приливного воздействия Солнца и тепловых приливов. Кроме того, для дальнейшего исследования этого феномена крайне желательны наблюдения с более высоким разрешением. Хорошее понимание основного механизма может позволить определить момент инерции Венеры и, таким образом, предоставить информацию о ее внутренней структуре.
