พบปรากฏการณ์ผิดปกติที่ด้านกลางคืนของดาวศุกร์

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ในปี 2560 นักดาราศาสตร์สามารถทำการศึกษารายละเอียดด้านกลางคืนของดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่อันตรายและไม่เอื้ออำนวยมากที่สุดในระบบสุริยะ - ดาวศุกร์ ปรากฎว่าความมืดในยามค่ำคืนซ่อนความลึกลับและความผิดปกติที่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ไม่สามารถอธิบายได้

ดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่แปลกและอันตรายมาก อุณหภูมิในบางภูมิภาคบางครั้งถึง 480^อู๋С ฝนตกจากท้องฟ้าจากกรดซัลฟิวริก และความดันบนพื้นผิวของมันนั้นเทียบเท่ากับแรงดันในระดับความลึกของมหาสมุทรโลก อย่างไรก็ตาม ดาวศุกร์มีความโดดเด่นในระบบสุริยะของเราด้วยเหตุผลที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

วันในโลกนี้กินเวลานานกว่าหนึ่งปี: ดาวเคราะห์ต้องใช้เวลา 225 วันในการโคจรรอบดวงอาทิตย์เต็มที่ ในขณะที่การหมุนรอบแกนของมันเองทั้งหมดใช้เวลา 243 วัน นอกจากนี้ ดาวศุกร์ยังเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในทิศทางตรงกันข้ามกับการหมุนของดาวเคราะห์ดวงอื่น

ความลึกลับของด้านกลางคืนของดาวศุกร์

ความผิดปกติเหล่านี้ส่งผลต่อดาวศุกร์เองอย่างไร? จากมุมมองของมนุษย์มันเป็นเรื่องที่น่าเสียดายมาก เนื่องจากการหมุนรอบที่ช้าเช่นนี้ ครึ่งหนึ่งของโลกได้รับความร้อนและรังสีจากดวงอาทิตย์ปริมาณมหาศาล จนกระทั่งในที่สุดมันถูกแทนที่ด้วยด้านกลางคืน

ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่ใช้ข้อมูลจากยานอวกาศ Venus Express ของ ESA พบว่ามีความแตกต่างกันอย่างมากระหว่างด้านกลางวันและกลางคืนของดาวศุกร์ เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่นักดาราศาสตร์อธิบายรายละเอียดด้านกลางคืนของดาวเคราะห์ โครงสร้างเมฆที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว และแม้กระทั่งการเคลื่อนตัวของชั้นบรรยากาศอย่างลึกลับ ซึ่งมองเห็นได้เฉพาะในความมืดมิดในยามค่ำคืน

Javier Peralta จาก Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) และผู้เขียนนำของการศึกษากล่าวว่า "ในขณะที่การศึกษาการหมุนเวียนของบรรยากาศในด้านเวลากลางวันของดาวเคราะห์ยังมีอีกมากให้เรียนรู้เกี่ยวกับด้านกลางคืนของมัน" ในวารสาร Nature Astronomy "เราพบว่าโครงสร้างของเมฆในด้านกลางคืนแตกต่างจากในตอนกลางวัน และขึ้นอยู่กับภูมิประเทศของดาวศุกร์เป็นอย่างมาก"

แม้ว่าดาวเคราะห์จะหมุนช้าอย่างไม่น่าเชื่อ แต่ลมในบรรยากาศของดาวศุกร์ก็พัดเร็วกว่านี้ 60 เท่า - ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "การหมุนสุดยอด" ต้องขอบคุณลมที่พัดแรงเช่นนี้ เมฆบนดาวศุกร์ก็เคลื่อนตัวในชั้นบรรยากาศด้วยความเร็วสูงไปถึงจุดสูงสุดบนที่ราบสูง (ที่ระดับความสูง 65 ถึง 72 กม.)

การศึกษาพวกมันไม่ใช่เรื่องง่าย อย่างที่คุณทราบ การสังเกตด้านกลางคืนของดาวศุกร์นั้นซับซ้อนด้วยปัจจัยหลายอย่าง Peralta อธิบายว่าเมฆสามารถมองเห็นได้จากวงโคจรโดยใช้การแผ่รังสีความร้อนของตัวเองเท่านั้น แต่ความเปรียบต่างของภาพอินฟราเรดนั้นต่ำเกินไปสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะสร้างแผนที่บรรยากาศแบบไดนามิกจากพวกมัน

ด้วยเหตุนี้ Venus Express จึงใช้เทคโนโลยี Visible และอินฟราเรดสเปกโตรมิเตอร์ถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด (VIRTIS) ถ่ายภาพอินฟราเรดหลายร้อยภาพในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ

คลื่นนิ่ง: การไหลของพลังงานผิดปกติ

แผนภาพนี้แสดงให้เห็นถึงหลักการของการหมุนรอบขั้นสูงสุดในชั้นบนของบรรยากาศดาวศุกร์: ด้านกลางวันมีความสม่ำเสมอมากกว่า และในตอนกลางคืนมีลักษณะผิดปกติและคาดเดาไม่ได้

ก่อนหน้านี้ สันนิษฐานว่าการหมุนรอบพิเศษเกิดขึ้นอย่างเท่าเทียมกันทั้งด้านกลางวันและกลางคืนของโลก อย่างไรก็ตาม การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าด้านกลางคืนของดาวศุกร์มีการก่อตัวของเมฆที่เป็นเอกลักษณ์และมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันของชั้นเมฆโดยทั่วไป นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเมฆที่มีลักษณะเป็นคลื่นและเป็นเกลียว ซึ่งไม่ได้อยู่ที่นั่นในตอนกลางวันนอกจากนี้ยังสังเกตเห็นการยกระดับ: บนโลก คำนี้หมายถึงชั้นน้ำจากส่วนลึกของมหาสมุทรขึ้นสู่พื้นผิว ในกรณีของดาวศุกร์ก็เช่นเดียวกันกับเมฆ

คุณลักษณะของครึ่งหนึ่งของดาวเคราะห์ในตอนกลางคืนนี้ถูกขนานนามว่า "คลื่นนิ่ง" ตามรายงานของ Agustin Sánchez-Lavega แห่ง Universidad del Pais Vasco ในเมืองบิลเบา ประเทศสเปน สิ่งเหล่านี้เป็นคลื่นความโน้มถ่วงชนิดหนึ่ง: กระแสน้ำที่เกิดขึ้นในชั้นล่างของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ไม่เป็นไปตามการหมุนของดาวเคราะห์ พวกมันกระจุกตัวอยู่ในที่ราบสูงเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งบ่งบอกว่าเมฆได้รับอิทธิพลโดยตรงจากภูมิประเทศ

คลื่นลึกลับนี้สร้างแบบจำลองในแบบ 3 มิติโดยใช้ข้อมูลของ VIRTIS และข้อมูลวิทยุจากระบบยานอวกาศอื่น นั่นคือการทดลอง Venus Radio Science (VeRa) คิดว่าคลื่นในบรรยากาศเป็นผลมาจากลมแรงพัดผ่านลักษณะภูมิประเทศ - กระบวนการที่คล้ายกันนี้ได้รับการบันทึกไว้ในด้านเวลากลางวันของดาวศุกร์ อย่างไรก็ตาม การศึกษายานสำรวจของรัสเซียที่วัดความเร็วของลมของดาวเคราะห์พบว่าลมไม่แรงพอที่จะเป็นสาเหตุของความผิดปกติของบรรยากาศดังกล่าว ยิ่งไปกว่านั้น ในซีกโลกใต้ คุณลักษณะบางอย่างของภูมิประเทศก็หายไปโดยสิ้นเชิง

ทางด้านกลางคืนของดาวศุกร์ นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบการก่อตัวของเส้นใยลึกลับในชั้นบรรยากาศโดยศึกษาด้วย VIRTIS

นักดาราศาสตร์จำนวนมากขึ้นรู้สึกงุนงงกับความจริงที่ว่าคลื่นนิ่งหายไปในชั้นเมฆตรงกลางและล่างของดาวศุกร์ โดยไม่ได้ปรากฏเหนือพื้นผิวโลกต่ำกว่า 50 กม. ดังนั้นในขณะที่วิทยาศาสตร์ไม่มีอำนาจและไม่สามารถระบุแหล่งที่มาของคลื่นพลังงานที่สูงขึ้นได้

“เมื่อเราตระหนักว่าการก่อตัวของเมฆบางส่วนในภาพ VIRTIS ไม่ได้เคลื่อนไหวไปกับบรรยากาศ ฉันก็แทบหยุดหายใจ เพื่อนร่วมงานของฉันและฉันโต้เถียงกันเป็นเวลานานว่าเราเห็นบนหน้าจอหรือไม่ - ข้อมูลจริงหรือผลของข้อผิดพลาดของระบบ จนกระทั่งในที่สุดทีมอื่นที่นำโดยดร. กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดของ NASA (IRTF) ในฮาวาย นอกจากนี้ ผลลัพธ์ของเราได้รับการยืนยันโดยยานอวกาศ Akatsuki ของ JAXA ซึ่งตรวจพบคลื่นนิ่งที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของดาวเคราะห์ทันทีที่มันไปถึงวงโคจรของดาวศุกร์” Peralta กล่าว

บทสรุป

คลื่นที่อยู่กับที่และความผิดปกติในตอนกลางคืนของดาวเคราะห์อื่น ๆ บังคับให้นักวิทยาศาสตร์ละทิ้งแบบจำลองดาวศุกร์รุ่นก่อน ๆ ไปเกือบทั้งหมด ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงต้องกลับไปคำนวณอีกครั้งและรีบสร้างทฤษฎีใหม่ที่สามารถอธิบายผลการวิจัยที่แปลกประหลาดดังกล่าวได้

บางทีในอนาคต เมื่อภารกิจการวิจัยรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติม ความลับอื่น ๆ ของด้านกลางคืนของดาวเคราะห์ที่ไม่เอื้ออำนวยมากที่สุดแห่งหนึ่งในระบบสุริยะจะกลายเป็นที่รู้กัน