Venus är känt både som "kärlekens planet" och jordens "onda tvilling". Och även om forskning tyder på att dess miljö är mer helvetisk än romantisk, Det finns faktiskt mycket vi inte vet om vår himmelska granne. Nu har japanska forskare gjort en överraskande upptäckt:en enorm, bågformad funktion i planetens molnregion som verkar fixerad till den långsamt roterande planeten. Moln runt det, å andra sidan, susar med cirka 100 meter per sekund. Så vad är det?

Venus är nästan lika stor som jorden men kretsar närmare solen. En rymdfarkost som närmar sig planeten skulle se chevronformade strukturer i molnen, på grund av den snabba "superrotationen" av dess tjocka atmosfär långt över ytan.

Innan rymdåldern, man trodde att Venus skulle likna jorden något. Verkligen, förväntningen inom science fiction var att planeten kan stödja livet, med tjock vegetation under vattenrika moln. Men rymdfarkoster har visat oss att Venus är livlös och mycket annorlunda än vår egen planet - och molnen är svavelsyra. Den har den hetaste planetytan i solsystemet (720 Kelvin eller 447 ° C - tillräckligt varmt för att smälta bly), en tjock atmosfär (92 gånger jordens atmosfärstryck) och inget skyddande magnetfält. Dess rotation är långsam - och på fel sätt (243 jorddagar) - och den har orkanstyrka och konstiga virvlar nära polerna.

Även om den tidiga Venus kan ha haft lite ytvatten, detta avdunstade gradvis till atmosfären på grund av det nära avståndet till solen. Detta ledde till en växthuseffekt där atmosfären blev tjockare, ytan blev varmare, mer vatten avdunstade i atmosfären och så vidare. Vattnet gick sönder i den höga atmosfären i stället för att kondensera på den varma ytan som hav. Till skillnad från jorden, koldioxid i atmosfären kunde inte lösas upp i haven, bosatte sig på havsbotten som karbonater och cyklade som koldioxidgas genom vulkanism. Istället, vulkanism fortsatte att pumpa gaser till atmosfären, bygga upp atmosfärstrycket. Atmosfären i Venus är nu främst koldioxid, vilket är anledningen till att ytan är extremt varm.

De tidiga uppdragen, inklusive Mariner, Venera och Pioneer Venus bestämde molnens sammansättning och mätte den atmosfäriska strukturen. De ryska Venera -landarna, det enda fartyget hittills som har landat i den hårda Venus -miljön, visade bilder av lavaslättar och vulkanisk terräng. Senare Magellan -uppdraget, som använde radar för att kika under molnen, tillät kartläggning av vulkaner och lavakanaler i detalj - avslöjar en ung yta med relativt få kratrar. Detta visar att planeten återuppstod av vulkanisk aktivitet för cirka 500 miljoner år sedan. På senare tid, Venus Express har visat möjliga tecken på viss vulkanism inom de senaste 100 till 10, 000 år.

Superrotationen av Venus atmosfär gör den väldigt annorlunda än jorden. Vid molnivå 50-65km, där atmosfärstrycket varierar mellan jordens yttryck till 10% av det, rotationshastigheten är upp till 100m/s - cirka 60 gånger hastigheten för planetens rotation. Detta är högre än en orkanstyrka på jorden. Däremot, Jordens snabbaste vindar är bara cirka 10-20% av planetens rotationshastighet. Även om superrotationen inte är helt klarlagd, Pioneer Venus visade att den höga hastigheten minskar genom den lägre atmosfären, så småningom roterar med planeten vid ytan.

Förvirrande planet

Ange det japanska rymdfarkosten Akatsuki, som lanserades den 20 maj, 2010. Rymdfarkosten är utformad för att studera strukturen och aktiviteten i Venusatmosfären. Efter en svår resa, den infördes framgångsrikt i omloppsbana vid det andra försöket 2015. Detta, tillsammans med de första resultaten, var en enorm prestation.

Den nya studien rapporterar upptäckten av den bågformade strukturen, just publicerad i Nature Geoscience, är det senaste resultatet av uppdraget. Vågen fångades av Akatsukis avbildningsinstrument - tittade i de infraröda och ultravioletta delarna av det elektromagnetiska spektrumet. Astronomerna som analyserade data noterade att strukturen förlängde 10, 000 km genom Venus molntoppar och varade i några dagar, försvann sedan plötsligt.

Anmärkningsvärt, formen verkar bunden till den långsamt roterande terrängen nedanför, särskilt en hög region som kallas Afrodite Terra, som är upp till 5 km hög och Afrikas storlek nära ekvatorn. Strukturen kvarstår i den snabbt rörliga, superroterande vindar på molnenivå. Det här är lite som vattenflödet runt en nedsänkt sten i en bäck.

Forskarna föreslår att en stationär "gravitation wave" (som skiljer sig från en gravitationell våg) i atmosfären kan orsaka effekten. Gravitationsvågor genereras vid gränsen mellan atmosfären och en yta, eller mellan horisontella lager i atmosfären, när tyngdkraften motsätter sig flytkraft (förmåga att flyta). Ett exempel på jorden är vindvågorna på havet - precis mellan atmosfären och havet. Det finns också gravitationsvågor över bergig terräng, som bildas när luftkrusningar rör sig över en ojämn yta. Tyngdkraftsvågor i större skala kan också ses i den övre atmosfären mellan olika lager.

Även om tyngdkraftsvågor i mindre skala har setts nära marknivå på Venus tidigare, omfattningen av denna nya funktion verkar vara extremt stor, förmodligen den största i solsystemet. Det är faktiskt oklart om det ens är möjligt för gravitationens vågor att orsaka en så stor effekt.

Upptäckten illustrerar att även om vi kan förklara några av funktionerna i den tjocka, snabb Venusatmosfär, det verkar som att atmosfärens dynamik på låg höjd inte är helt klarlagd ännu. Men vi avslöjar långsamt planetens hemligheter och den senaste studien gör verkligen vågor.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.