När planeterna i vårt solsystem går, Venus är en för läroböckerna.

Även om ungefär samma storlek som jorden, Venus är en jordisk planet med en liknande sammansättning som vår planet, och har ungefär samma närhet till solen. Men parallellerna slutar i stort sett där. Venus är mycket varmare - i närheten av 860 grader Fahrenheit (460 grader Celsius) vid ytan - på grund av en skenande växthuseffekt orsakad av en tjock, koldioxidrik atmosfär och ett täcke av moln som mestadels består av droppar av svavelsyra. Planeten roterar i motsatt riktning mot jorden (solen går upp i väster), och dess yta har aldrig setts av det mänskliga ögat eftersom den är helt skymd av dess stränder av ogenomskinlig, mycket reflekterande moln.

Men som jorden, det venusiska vädret drivs av solstrålning och påverkas djupt av förändringar i de reflekterande egenskaperna eller albedo hos molnen som omsluter planeten. Och nu har en bättre bild av det vädret och hur det påverkas av förändringar i molnens reflektionsförmåga framkommit, tack vare ett internationellt team av forskare som använder en svit satelliter för att i ultraviolett ljus bedöma de långsiktiga variationerna i Venus albedo. Den nya studien publiceras idag (26 augusti, 2019) i Astronomisk tidskrift .

"Skillnaden mellan jorden och Venus är att på jorden absorberas det mesta av energin från solen på marknivå medan på Venus den mesta av värmen avsätts i molnen, " förklarar Sanjay Limaye, en planetforskare från University of Wisconsin–Madison och medförfattare till den nya studien.

Det som är märkligt med Venus moln – annat än att de inte liknar någonting på jorden – är att i dessa moln finns mystiska mörka fläckar, kallade "okända absorbenter" av forskare eftersom de små partiklarna som utgör fläckarna suger upp det mesta av ultraviolett ljus och en del av det synliga ljuset från solen och påverkar därmed planetens albedo och energibudget.

Fläckarna observerades först av markbaserade teleskop för mer än ett sekel sedan. De ebbar och flyter över tiden, ändra deras fördelningar och kontraster.

"Partiklarna som utgör de mörka fläckarna, har föreslagits vara järnklorid, allotroper av svavel, svaveldioxid och så vidare, men ingen av dessa, än så länge, kan på ett tillfredsställande sätt förklara deras bildnings- och absorptionsegenskaper, " förklarar Yeon Joo Lee, seniorförfattaren till den nya rapporten.

Å andra sidan, Limaye noterar observationer att partiklarna är ungefär lika stora och har samma ljusabsorberande egenskaper som mikroorganismer som finns i jordens atmosfär, och vetenskapsmän, börjar med den kända biofysikern Harold Morowitz och astronomen Carl Sagan, har länge spekulerat om möjligheten att de skuggiga fläckarna i Venus moln är, faktiskt, mikroskopiskt liv.

Oavsett deras sammansättning, Venus "okända absorbenter, " enligt de nya mätningarna av planetens albedo, en bedrift ledd av Lee vid Berlins tekniska universitet, har en effekt på planetens väder. Lee och hennes kollegor, inklusive Limaye, studerat förändringar i Venus albedo med hjälp av mer än ett decennium av ultravioletta observationer av planeten från instrument ombord på planetsonderna Venus Express, Akatsuki och Messenger samt rymdteleskopet Hubble.

Mellan 2006 och 2017, Venus albedo, måttet på ultraviolett ljus som reflekteras tillbaka till rymden, halverades innan den började återhämta sig. Dessa förändringar i planetens albedo utlöste stora variationer i mängden solenergi som absorberas av molnen och, följaktligen, cirkulationen av Venus atmosfär. Särskilt, albedoförändringarna hjälper till att förklara variationer i den kraftiga aktiviteten i planetens övre atmosfär, som uppvisar vad forskare kallar "superrotation, " ett fenomen som drivs av vindar som överstiger 200 miles per timme.

Takeshi Horinouchi från Japans Hokkaido University, också en medförfattare till den nya Astronomical Journal-rapporten och en expert på venusiskt väder, säger att de nya resultaten av förändringarna i planetens albedo ger en länk mellan solvärme och de kraftfulla vindbyarna som underbygger dynamiken i planetens övre atmosfär.

"Det som verkligen slog mig med den här artikeln är att den visar att Venus klimat har decenniella klimatvariationer, precis som jorden, " säger Venus-experten Mark Bullock från Southwest Research Institute och som inte var involverad i den nya studien. "Ännu mer fantastiskt, styrkan i klimatsvängningen på Venus är mycket större än jordens långsiktiga variationer."

"Det är ett slående resultat, Limaye tillägger. "Det tyder på att något håller på att förändras. Vi kan se förändringen i ljusstyrka. Om albedo förändras, något driver dessa förändringar. Frågan är, vad är anledningen?"

Ebb och flod av de mystiska mörka fläckarna på toppen av Venus moln, de "okända absorbenterna, " är nära toppen av listan över misstänkta och kan, faktiskt, spela en stor roll i dessa förändringar, säger Lee och Limaye. Dis ovanför molnen och består av mindre partiklar, de lägger till, kan få Venus att se ännu ljusare ut.

Väder och klimat, vare sig det är på jorden eller på Venus, drivs av solstrålning, inklusive den ultravioletta strålningen som vi inte kan se. Och moln och deras föränderliga förmåga att reflektera ljus har ett enormt inflytande.

"Påverkar ultraviolett ljus från solen Venus molntäcke? Påverkar kosmiska strålar - subatomära partiklar från rymden som kontinuerligt regnar ner på alla planeter - molntäcket genom att utlösa molnkärnbildning? Skulle den planetariska svaveldioxiden påverka bildandet av svavelsyramoln?, " frågar Lee.

Den nya studien hjälper till att konkretisera dynamiken i Venus albedo och de potentiella effekterna av de gåtfulla mörka fläckarna som vandrar på toppen av planetens molnbankar, om inte deras sammansättning. Men resultaten kommer sannolikt bara att väcka intressen hos forskarna som studerar planeten och dess väder, som kan ge nya lärdomar om jorden och dess klimat och väder.