Jättelika polarisationsringar i Venus atmosfär – en upptäckt från 2010 som kan lösa superrotationsgåtan

Vad skapade ringarna?

Teamets numeriska strålningsöverföringssimuleringar visar att densitetsvariationer på 5–10% i det tunna gaslagret ovanför Venus' molntäcke kan producera det observerade polarisationsmönstret . Den mest troliga fysikaliska förklaringen är att ringarna är atmosfäriska gravitationsvågor – böljande densitetsvågor som fortplantar sig genom den övre atmosfären, analogt med ringar som sprider sig på vatten .

Ringarna är centrerade något nedströms från den sub-solära punkten, synliga i olika filter inom det synliga spektrumet och inte tydliga i samtidiga totalflödesobservationer .

Varför det är en kandidat, inte en bekräftad upptäckt

Fyndet beskrivs som en "kandidat" snarare än en bekräftad upptäckt av en viktig anledning: ExPo monterades ner innan ringarna identifierades i arkivdata . Denna enda 36 minuter långa datamängd är den enda observation som finns. Det finns inget sätt att upprepa mätningen med samma instrument, och signalen har inte bekräftats oberoende av något annat instrument eller rymdfarkost .

Författarna är noga med att inte hävda en definitiv upptäckt och presenterar istället ringarna som en fysikaliskt rimlig kandidat värd riktade uppföljningsobservationer .

Kopplingen till superrotation

Venus' övre atmosfär roterar mycket snabbare än planeten själv – ett fenomen som kallas superrotation och som fortfarande är ett av de stora olösta problemen inom planetforskningen . Gravitationsvågor bär rörelsemängd i motsatt riktning mot superrotationen, och när de upplöses på hög höjd utövar de en inbromsning på medelflödet .

Att bekräfta dessa planetomfattande ringar som gravitationsvågor skulle ge direkta bevis på storskalig vågaktivitet i den övre atmosfären, något som länge har teoretiserats som en kritisk mekanism för att forma och reglera Venus' superrotation . Att upptäcka och karakterisera sådana vågor skulle avsevärt kunna förbättra modeller av Venus' atmosfäriska dynamik och energibalans.

Vad händer nu?

Den slumpmässiga upptäckten belyser värdet av arkivdata från specialiserade instrument. Forskare efterlyser nu riktade polarimetriska observationer av Venus med befintliga eller framtida instrument för att bekräfta ringfenomenet . En bekräftelse skulle inte bara lösa en långvarig gåta om Venus' atmosfär utan också demonstrera en teknik som skulle kunna tillämpas för att studera exoplanetatmosfärer, där direkt avbildning av sådana vågor är omöjlig .