Gigantyczne spolaryzowane pierścienie w atmosferze Wenus: Odkrycie z 2010 roku, które może rozwiązać tajemnicę superrotacji

Pierścienie mają kontrast rzędu jednej części na milion (10⁻⁶) i są całkowicie niewidoczne na zwykłych zdjęciach – pojawiają się dopiero po wyizolowaniu światła spolaryzowanego . Naukowcy, którzy zidentyfikowali sygnał ponad dekadę później, spędzili lata na próbach wykluczenia artefaktu instrumentalnego, zanim doszli do wniosku, że wzór jest prawdziwy .

Co stworzyło te pierścienie?

Symulacje numerycznego transferu promieniowania przeprowadzone przez zespół pokazują, że wahania gęstości na poziomie 5–10% w cienkiej warstwie gazu nad szczytami chmur Wenus mogą wytworzyć zaobserwowany wzór polaryzacji . Najbardziej prawdopodobnym fizycznym wyjaśnieniem jest to, że pierścienie to atmosferyczne fale grawitacyjne – falujące fale gęstości rozchodzące się w górnych partiach atmosfery, analogiczne do zmarszczek na wodzie .

Pierścienie wydają się być wyśrodkowane nieco na zawietrznej od punktu podsłonecznego, są widoczne w różnych filtrach w zakresie widzialnym i nie są oczywiste na jednoczesnych obserwacjach całkowitego strumienia światła .

Dlaczego to kandydat, a nie potwierdzone odkrycie?

Odkrycie określa się mianem „kandydata”, a nie potwierdzonego znaleziska z ważnego powodu: ExPo został zdemontowany, zanim pierścienie zidentyfikowano w zarchiwizowanych danych . Ten pojedynczy, 36-minutowy zestaw danych to jedyna istniejąca obserwacja. Nie ma możliwości powtórzenia pomiaru tym samym instrumentem, a sygnał nie został niezależnie potwierdzony przez żaden inny instrument ani sondę kosmiczną .

Autorzy są ostrożni i nie twierdzą, że to definitywne wykrycie; przedstawiają pierścienie jako fizycznie prawdopodobnego kandydata, który zasługuje na ukierunkowane obserwacje kontrolne .

Związek z superrotacją

Górna atmosfera Wenus obraca się znacznie szybciej niż sama planeta – to zjawisko zwane superrotacją pozostaje jedną z wielkich nierozwiązanych zagadek planetologii . Fale grawitacyjne przenoszą pęd w kierunku przeciwnym do superrotacji, a gdy rozpraszają się na dużych wysokościach, wywierają opóźnienie na średni przepływ .

Potwierdzenie, że te planetarne pierścienie to fale grawitacyjne, dostarczyłoby bezpośrednich dowodów na aktywność falową na dużą skalę w górnej atmosferze, od dawna teoretyzowaną jako kluczowy mechanizm kształtujący i regulujący superrotację Wenus . Wykrycie i scharakteryzowanie takich fal mogłoby znacznie udoskonalić modele dynamiki atmosfery i bilansu energetycznego Wenus.

Co dalej?

Przypadkowe odkrycie podkreśla wartość zarchiwizowanych danych z wyspecjalizowanych instrumentów. Naukowcy apelują o ukierunkowane obserwacje polarymetryczne Wenus przy użyciu istniejących lub przyszłych instrumentów, aby potwierdzić zjawisko pierścieni . Potwierdzenie nie tylko rozwiązałoby długotrwałą zagadkę atmosfery Wenus, ale także zademonstrowałoby technikę, którą można by zastosować do badania atmosfer egzoplanet, gdzie bezpośrednie obrazowanie takich fal jest niemożliwe .