Observationer av Japans Venus klimatomloppsbana Akatsuki har avslöjat en ekvatorialstråle i det nedre till mellersta molnskiktet av planetens atmosfär, ett fynd som kan vara avgörande för att reda ut ett fenomen som kallas superrotation.

Venus roterar västerut med en mycket låg vinkelhastighet; det tar 243 jorddagar att rotera en gång. Planetens atmosfär roterar i samma riktning men med mycket högre vinkelhastigheter, som kallas "superrotation". Planeten är täckt av tjocka moln som sträcker sig från en höjd av cirka 45 kilometer till 70 kilometer. Superrotationen når sitt maximum nära toppen av detta moln, där rotationshastigheten är cirka 60 gånger den för planeten själv. Orsaken till detta fenomen, dock, är höljt iVen mysterium.

Akatsuki lanserades 2010 av Japan Aerospace Exploration Agency för att reda ut Venus atmosfäriska mysterier. Även om moln på lägre höjd inte kan ses igenom med synligt ljus, Akatsukis nära-infraröda kamera IR2 spårade molnen framgångsrikt – i synnerhet, tjockare moln mellan 45 kilometer till 60 kilometer i höjd. Detta möjliggjordes genom att observera silhuetterna av moln som dyker upp när infrarött ljus från värmestrålning med ursprung i den nedre atmosfären filtreras genom molnen.

Liknande observationer har tidigare gjorts av Venus Express orbiter från European Space Agency och Galileo rymdfarkoster från U.S. National Aeronautics and Space Administration, men de tillhandahöll endast begränsade data om planetens låglatitudzoner. Från dessa observationer, forskare spekulerade i att vindhastigheter på lägre till mellersta molnhöjder är horisontellt enhetliga och har få tidsvariationer.

I studien publicerad i Naturgeovetenskap , teamet av forskare inklusive Hokkaido University docent Takeshi Horinouchi analyserade data som samlades in av Akatsuki mellan mars och augusti 2016. Teamet använde en molnspårningsmetod som de nyligen utvecklat för att härleda horisontella fördelningar av vindar baserat på data från Akatsuki.

De upptäckte en ekvatorialstråle i vindhastigheterna baserat på bilddata från juli 2016 och att strålen existerade minst två månader efter det. I mars samma år, vindhastigheterna i samma latitudzoner var ganska långsamma – så det fanns ingen jet.

Fynden visade för första gången att vindhastigheterna kan vara markant höga och bilda en jet nära ekvatorn, som aldrig har hittats inte bara i de knappt observerade lägre till mellersta molnskikten utan också i de mer omfattande studerade höga skikten.

"Vår studie avslöjade att vindhastigheter i det nedre till mellersta molnskiktet har tidsmässiga och rumsliga variationer mycket större än man tidigare trott, " säger Takeshi Horinouchi. "Även om det fortfarande är oklart varför en sådan ekvatorialjet dyker upp, mekanismerna som kan orsaka det är begränsade och relaterade till olika teorier om superrotation. Så, ytterligare studier av Akatsukis data bör hjälpa till att samla in användbar kunskap inte bara om lokala jetplan utan också hjälpa till att hantera superrotationsteorier."