Новые загадки космической соседки Земли

Новые загадки космической соседки Земли

Международная команда с участием российских исследователей создала температурную карту верхней атмосферы Венеры на основе данных зонда «Венера-Экспресс». Обнаружены особенности, не имеющие пока объяснения: слой с повышенной температурой и более высокая, чем вечером, утренняя температура.

Ближайшая соседка Земли по Солнечной системе близка к ней по массе и размеру, но условия на Венере разительно отличаются от земных. На поверхности планеты, спрятанной за двадцатикилометровым слоем облаков из концентрированной серной кислоты в плотной атмосфере из углекислого газа, температура достигает 460 градусов Цельсия, а давление в 90 раз превосходит земное. Там постоянно дуют ветры, скорость которых больше, чем у земных ураганов. Но, несмотря на многолетние исследования, Венера таит еще много загадок. Как полагают астрофизики, ключ к пониманию многих из них – изучение атмосферы планеты.

С помощью приборов, установленных на зонде «Венера-Экспресс», были проведены измерения температуры атмосферы Венеры фактически от поверхности до 200 км (верхней атмосферы). В статье, опубликованной в журнале «Planetary and Space Science», исследователи из России, Франции, Бельгии, Германии и США проанализировали данные прибора SPICAV, полученные в 2006 -2013 годах для высот от 90 до 140 километров.  

На этих высотах располагается так называемая мезопауза – область атмосферы, где наблюдается минимум температуры, которая убывает с высотой. На Венере температурный минимум соответствует высоте 125 км. Выше мезопаузы, в термосфере, температура растет с высотой. Однако неожиданно для исследователей на высотах от 90 до 100 километров атмосфера оказалась на 20–40 градусов теплее. Там наблюдалась температура от –30 до –50 градусов Цельсия, хотя должна была быть не выше –70. Температура загадочного теплого слоя увеличивается от терминатора (границы между дневной и ночной сторонами планеты) и достигает максимума на ночной стороне.  

Точной причины нагрева этого слоя исследователи пока не знают, хотя рассматривают несколько гипотез. Примерно на этих же высотах находится венерианский озоновый слой, и, как отмечает один из авторов статьи Денис Беляев, сотрудник ИКИ РАН и МФТИ, не исключено, что образование этих слоев взаимосвязано. Возможно, что дело в химических реакциях: распад озона под действием хлорсодержащих веществ может идти с выделением тепла.  
Другим механизмом нагрева может быть глобальное движение верхних слоев атмосферы на этих высотах с нагретой солнцем дневной стороны планеты на холодную ночную сторону. При этом нагретый газ опускается ниже, в более плотные слои, где вновь нагревается за счет сжатия.

Еще одна загадка верхней атмосферы Венеры заключается в том, что утром она примерно на 20 градусов теплее, чем вечером, хотя должно быть наоборот. Ведь за ночь атмосфера должна остывать, а за день – нагреваться.

Возможно, что причина этого все в том же движении атмосферы с дневной стороны на ночную, где массы газа опускаются до высот 70 км, что может приводить к так называемому адиабатическому сжатию и нагреву атмосферы. Термин «адиабатический» означает, что выделяющееся тепло не успевает уйти из области выделения. За счет обратного процесса, адиабатического расширения при подъеме, на Земле водяной пар охлаждается, превращаясь в дождь, снег и град.

Специфика движения атмосферы Венеры связана с особенностями ее вращения вокруг оси. Вращается она очень медленно, совершая один оборот вокруг своей оси за 243 земных суток, в то время как оборот вокруг Солнца она делает за 228 суток. Благодаря этому солнечные сутки на Венере длятся 117 дней. На Венере нет смены времен года, так как ось ее вращения практически перпендикулярна к плоскости орбиты.

Европейский космический аппарат «Венера-Экспресс» (Venus Express), был выведен российской ракетой «Союз-ФГ» в 2005 году. В феврале 2015 года зонд прекратил свое существование, но полученные за 10 лет данные еще долго будут анализироваться учеными.

Два из семи научных приборов для зонда были разработаны при участии российских специалистов из ИКИ РАН и МФТИ. В том числе ими был разработан инфракрасный спектрометр для прибора SPICAV (SPectroscopy for the Investigation of the Characteristics of the Atmosphere of Venus). Второй, ультрафиолетовый, спектрометр, с помощью которого и были получены данные о температуре атмосферы, разработали французские и бельгийские специалисты. Он позволил измерять температуру вертикальным разрешением менее 7 км

Температура атмосферы измерялась с помощью метода «звездного просвечивания». Он заключается в наблюдении за звездой в тот момент, когда она скрывается за краем планеты. В этот момент свет звезды проходит через атмосферу, и по его спектру можно определить ее характеристики. Для наблюдений было выбрано около 50 звезд с ярким излучением в ультрафиолете, в рабочем диапазоне спектрометра (от 118 до 320 нанометров) В течение нескольких минут, пока звезда не скрылась за планетой, прибор раз в секунду снимал ее спектр. Затем ученые выделяли в нем вклад атмосферы, который позволяет определить ее газовый состав и плотность на разных высотах. Исходя уже из этих данных, вычислялась температура. Всего за 7 лет было получено 587 «срезов» атмосферы, а точки измерений покрыли практически все ночное полушарие планеты.

Работа российских участников исследования финансировалась из средств мегагранта правительства РФ, полученного МФТИ в 2011 году. В рамках этого мегагранта в МФТИ была создана Лаборатория инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер высокого разрешения под руководством Владимира Краснопольского.  

Newsland.ru

Похожие новости:
Белорусскую аппаратуру используют на МКС
На Международной космической станции используется белорусская аппаратура. Об этом сообщил сегодня журналистам заместитель генерального директора Объединенного института проблем информатики НАН Беларуси Владимир Анищенко. На Международной космической станции эксплуатируется аппаратура спектрозональной съемки земной поверхности. Оборудование ..
2012-11-21 1234 0 Космос
0
Роскосмос опроверг отказ от полетов на Луну
Представители Роскосмоса опровергли прозвучавшую в СМИ информацию об исключении из Федеральной космической программы (на 2015-2025 годы) ряда программ, необходимых для исследования и колонизации Луны. Об этом сообщает радиостанция «Говорит Москва».«Роскосмос не отказывался от пилотируемых полетов на Луну. Изучение Луны автоматическими комплексами ..
2015-12-31 1609 0 Космос
0
Китай назвал сроки отправки тайконавтов на Луну
Китай до 2036 года планирует отправить тайконавтов на Луну. Об этом, как сообщает издание China Daily в пятницу, 29 апреля, заявил генерал-лейтенант Народно-освободительной армии Китая и заместитель руководителя пилотируемой космической программы Китая Чжан Юйлинь.Для подготовки к первому пилотируемому ..
2016-05-01 1511 0 Космос
0
На МКС космонавты начнут выращивать овощи
Корпорация Orbital Technologies Corporation (ORBITEC) ждет запуска новой системы. Как мы уже сообщали, на воскресенье, 16 марта был назначен запуск космической капсулы «Дракон» производства частной компании SpaceX в рамках 1,6-миллиардного контракта с NASA по снабжению орбитальной станции МКС. Однако ..
2014-03-26 1431 0 Космос
0
МКС хотят перенести на другие планеты
Вице-премьер Дмитрий Рогозин предложил перенести космическую станцию с орбиты Земли на другую планету. По его мнению, целесообразность космической станции, которая вращается вокруг Земли, весьма сомнительна. Вдобавок он предупредил о будущей атаке метеоритов."Скажем, если говорить об МКС, есть ..
2012-03-3 2188 0 Космос
0
Роскосмос предлагает искать у клиентов деньги на развитие
Бизнес в космической отрасли надо развивать не за счет госказны, а привлечения клиентов. Такое мнение высказал замглавы Роскосмоса Виталий Давыдов на форуме по инновациям. По его мнению, бюджет, может помочь на начальном этапе, а на развитие деньги нужно искать у потребителя. По его словам, ..
2012-11-1 1387 0 Космос
0
К 2025 году необходимо оставить МКС как посещаемый порт у Земли
У Земли в будущем необходимо оставить «посещаемый порт», будь то МКС или новая космическая станция, заявил во вторник на Королевских чтениях президент ракетно-космической корпорации «Энергия» Виталий Лопота. «Базируясь на МКС необходимо реализовывать новые революционные технологии. Рационально использовать орбитальную станцию уже с развитой ..
2014-01-29 1114 0 Космос
0
«Роскосмос» признал потерю Россией статуса космической сверхдержавы
«Роскосмос» не удовлетворяет текущему запросу россиян, касающемуся характера проводимой страной политики в космической сфере, передает РИА Новости заявление гендиректора госкорпорации Дмитрия Рогозина.«Главный вызов, который испытывает ракетно-космическая отрасль, это то, что запрос в обществе на эффективную космическую политику и самоощущение ..
2019-10-31 31284 0 Космос
-1
Лукашенко предложил Китаю космические услуги
Белоруссия не против оказывать Китаю услуги в космической промышленности, заявил в понедельник белорусский президент Александр Лукашенко в ходе встречи с гендиректором китайской корпорации аэрокосмической науки и технологии Ма Синжуем. «Мы готовы воспользоваться опытом Китая, его достижениями в этой сфере и предложить ..
2012-08-6 1417 0 Космос
0
Россия теряет рынок дистанционного зондирования Земли
Россия постепенно теряет рынок информации, поступающей от спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), поскольку детализация получаемых ими снимков, предусмотренная отечественным законодательством, недостаточна. По мнению экспертов, в отличие от Европы в этом вопросе "мы сами себя загоняем в угол". Недостаточно детальными ..
2013-12-19 1542 0 Космос
0
Найдено новое объяснение загадочному мерцанию звезды KIC 8462852
Астрономы из Университета штата Айова предложили новое объяснение загадочному мерцанию звезды KIC 8462852, которая привлекла внимание ученых в октябре 2015 года, — рядом с ней начали искать следы инопланетной цивилизации. Они предположили наличие роя комет, прошедших мимо звезды ..
2015-11-26 6693 0 Космос
0
Космический мусор повредил систему охлаждения МКС
У Международной космической станции вышел из строя радиатор системы охлаждения на поперечной ферме американского сегмента. Его пробил космический мусор. Утечки аммиака из охлаждающей системы пока не наблюдается. При помощи камер экипаж МКС выполнил дополнительные снимки обшивки и внешних поверхностей ..
2014-07-04 1895 0 Космос
0
Космонавты выйдут поработать в безвоздушном пространстве
Российские космонавты 19 апреля совершат выход в открытый космос для установки научной аппаратуры на внешней поверхности Международной космической станции (МКС), сообщил "Интерфаксу" источник в ракетно-космической отрасли."Открытие переходных люков планируется на 18:06 МСК. Выход продлится около шести часов", ..
2013-04-3 1362 0 Космос
0
Назван срок высадки российских космонавтов на Луну
Российские космонавты отправятся к Луне и высадятся на ее поверхность в 2029 году. Об этом, как сообщают РИА Новости, на конференции по космическим технологиям рассказал глава Ракетно-космической корпорации «Энергия» Владимир Солнцев.«2029 год — полет человека к Луне и высадка на нее», — сказал руководитель предприятия, выпускающего ..
2015-10-27 1389 0 Космос
-1
Россия заинтересовалась покупкой космической электроники в Китае
Россия заинтересована в покупке космической электронно-компонентной базы (ЭКБ) в Китае. Для осуществления закупок необходимо соответствующее межправительственное соглашение. Об этом ТАСС сообщил вице-премьер правительства России Дмитрий Рогозин. «Мы заинтересованы в ЭКБ космического назначения. Часть типо-номинала изготавливается в Китае, и мы могли ..
2015-07-08 999 0 Космос
0