Астрономы знали о странном вихре на южном полюсе Венеры с 1970-х годов, когда он был обнаружен космическим кораблем НАСА «Пионер Венера». Два вихря возникают, когда область низкого давления находится на полюсе вращения планеты. Это приводит к тому, что воздух поднимается вверх из атмосферы, как вода, стекающая в канализацию. Любая планета с атмосферой, даже Земля, может образовывать такой вихрь. Вихрь Венеры необычен, потому что у него два глаза, которые вращаются вокруг друг друга.
Впечатляющее изображение Кассини полярного вихря Сатурна, опубликованное в этом месяце НАСА, может дать астрономам недостающую часть загадки о том, как работает атмосфера этой планеты. Для ученых-планетологов, изучающих Венеру, изображение было странно знакомым.
Еще с конца 1970-х годов ученым известен подобный полярный вихрь на ближайшем соседе Земли. Уже шесть месяцев Венера-экспресс ЕКА изучает эту загадочную структуру атмосферы.
Космический корабль НАСА «Пионер Венера» обнаружил северный полярный вихрь более 25 лет назад. Это, пожалуй, самый загадочный вихрь в Солнечной системе, потому что у него два «глаза».
Когда Венера-Экспресс прибыла на орбиту вокруг Венеры в апреле 2006 года, одним из главных приоритетов было выяснить, обладает ли Южный полюс подобным двойным вихрем. Это сделал.
Полярные вихри представляют собой ключевой элемент в динамике атмосферы планеты, но они не являются ураганами. «Ураганы вызваны влажным воздухом, поднимающимся в атмосферу», - говорит Пьер Дроссар, Observatoire de Paris, Франция. Кроме того, им требуется сила Кориолиса - взаимодействие между циркуляцией атмосферы и вращением планеты - чтобы их подстегнуть. Но сила Кориолиса неэффективна для управления вихрями на полюсах, а на Венере она практически не существует из-за медленного вращения планеты: планета вращается один раз каждые 243 земных дня.
Вместо этого полярный вихрь создается областью низкого давления воздуха, которая находится на полюсе вращения планеты. Это приводит к тому, что воздух поднимается вверх из атмосферы. Полярные вихри являются общими структурами и могут быть найдены на полюсах любой планеты с атмосферой, даже Земли.
Что отличает Венеру, так это двойная структура вихрей. «В настоящее время эта двойная структура не совсем понятна», - говорит Дроссарт, который является одним из главных исследователей видимого и инфракрасного тепловизионного спектрометра (VIRTIS) Venus Express.
Чтобы помочь понять вихрь, каждый раз, когда Venus Express рисует в пределах досягаемости, его инструменты нацеливаются на полярный регион. Сбор как можно большего количества информации жизненно важен из-за быстрой изменчивости вихрей. Наблюдая за их изменениями, ученые могут видеть, как они ведут себя, и это может дать им жизненно важные подсказки о том, как циркулирует вся атмосфера.
В то же время Кассини продолжит собирать данные о полярном вихре Сатурна. В дополнение к своей работе с Venus Express, Дроссарт также является частью команды, которая контролирует визуальный инфракрасный картографический спектрометр (VIMS) на Кассини.
Команда VIMS будет использовать свой инструмент, чтобы заглянуть в сердце полярного вихря Сатурна. Используя инфракрасные волны, они могут видеть сквозь облака, которые обычно блокируют вид. «Мы увидим более 100 километров ниже видимых вершин облаков», - говорит Дроссарт.
Такие наблюдения позволят ученым построить картину трехмерной структуры каждого полярного вихря. С их помощью они могут детально сравнить вихри на Венере с вихрями на Сатурне и в других мирах. Сходства и различия между полярными вихрями должны дать жизненно важную информацию о различиях между различными планетарными атмосферами, которые планетарные ученые видят во всей нашей Солнечной системе.
Такие исследования называются сравнительной планетологией. Изучая подобные Земле явления на других планетах, мы можем лучше понять Землю.
Источник: ESA News Release
