Взгляд на Венеру с Акацуки. Планета Венера

Примечание редактора: этот материал результат сотрудничества энтузиаста по компиляции изображений (Дамии Буич) и нескольких профессиональных учёных (Томаса Вайдмена, Эммануеля Марка и Колина Уилсона). Дамия изучила набор данных и обработала снимки, а Томас, Эммануель и Колин интерпретировали их с научной точки зрения, дальше в тексте их комментарии будут под аббревиатурой “ВМУ”.

Акацуки (также известна как PLANET-C — климатический орбитальный аппарат Венеры) — японская миссия на орбиту планеты Венеры, запущена 10 лет назад в 2010. Первая попытка запуска которой была неуспешной из-за орбитальной ракетной установки, и только 7 декабря 2015 года, после нескольких лет странствований вокруг Солнца, Акацуки заняла свое место возле этой таинственной планеты. Хотя новая орбита достаточна длинная и сильно вытянута, большинство первоначально поставленных научных целей все еще могут быть достигнуты.

Это история Акацуки. Я не очень интересовалась происходящим пока однажды любопытство не привело меня на их сайт, где я нашла архивные снимки. Мне пришла в голову мысль, что было бы круто скомпилировать эти фото, просто посмотреть что из этого получится. Результат меня не разочаровал, вы увидите его ниже. 

Фото Дамии потрясающие и некоторые всплывшие детали абсолютно неожиданны для нас.

Томас Вайдеман, Эммануель Марк, Колин Уилсон (ВМУ)

Я сфокусировалась на данных из двух камер. УФ камера делает снимки в ультрафиолетовых лучах длиной от 283 до 365 нанометров. Это дает возможность очень подробно наблюдать за атмосферой планеты и позволило мне сделать несколько негативов (используя 283 нм в голубом свете и 365 нм – красном), чтобы отобразить искусственный зеленый цвет после некоторых манипуляций. Вторая 2-микрометровая инфракрасная камера позволяет среди прочего увидеть интенсивное тепловыделение в атмосфере на обратной стороне планеты.

Ультрафиолетовая камера видит отраженный от верхних шаров атмосферы и дымки на высоте 65-75 км солнечный свет. Инфракрасная — отображает явления в 48-55 км над поверхностью. При такой длине волн облака подсвечиваются: темные участки выглядят, как громадные облака на фото. 

ВМУ

На этом снимке показано обратную сторону Венеры в инфракрасных лучах. Это негатив изображения использующий данные инфракрасной камеры с Акацуки(длина волн – 1.74 и 2.26 микрона). Темные области обозначают плотные облака, но перемены цвета могут также указывать на изменения формы воздушных масс или их перемещение.

Негативы идеально подходят для идентификации явлений типа бурь или вирги(дождь, который испаряется, не достигая земли). Венера-экспресс (космический аппарат Европейского космического агентства) получил отличные снимки полярных регионов и необычных облаков в полярных завихрениях. С другой стороны, изображения, сделанные миссией Акацуки, отображают низкоширотные регионы с более высоким пространственным разрешением: очень детально показано как явления могут коррелировать с топографией местности. Также их можно использовать для наблюдения за движением облаков, как динамических маркеров среди горизонтальных ветров в нижних слоях атмосферы.

ВМУ

Негатив использует два источника УФ камеры 283 нм и 365 нм, обозначая различные компоненты атмосферы Венеры.

Верхние шары атмосферы состоят в основном из серной кислоты, но включают также частицы воды и неизвестного УФ абсорбера, который частично появляется на снимках 365 нм. В то время, как другой(285 нм) источник УФ чувствителен к диоксиду серы – это газ, который возможно первоначально извергался из вулканов (вулканизм – основной источник SO2 на Земле, вероятно что это применимо и к Венере).

ВМУ

Негатив сделан с помощью двух источников УФ. Обратите внимание на различие между широтами, более турбулентные тропические регионы и чистые, однородные полярные участки. 

Разнообразие цветов на этих снимках показывает относительную важность неизвестного УФ абсорбера и вихрей диоксида серы постоянно возникающих в нижних шарах атмосферы. На самом деле, соединение диоксида серы существует всего пару часов перед тем, как его разрушит УФ лучи Солнца, преобразуя в другую химическую смесь, которая участвует в формировании облаков. Детали этого процесса пока мало изучены, но такие фото значительно ускоряют изучение данного вопроса. 

ВМУ

Негатив сделан с помощью двух источников УФ, показывает красочную полосу, которая завихряется около южного полюса Венеры в утренних лучах. 

Однородные полярные регионы и непостоянные облака указывают на нетурбулентные горизонтальные движения масс, которые доминируют при гравитационной конвекции в высоких широтах. 

ВМУ

Негатив сделан с помощью двух источников УФ камеры. Динамика воздушных масс Венеры такая же сложная, как на Земле.

Пестрые и неоднородные облака в низких широтах указывают на энергичную конвективную активность, так как большая часть солнечной энергии осаждается в облаках. Этот процесс поднимает УФ абсорбер и увеличивает выработку диоксида серы(SO2) из нижних к верхним шарам атмосферы. Фотодиссоциация диоксида серы под влиянием солнечного излучения и обратно образуется окислением оксида серы, дальнейший процесс приводит к образованию SO3. В конце-концов, в комбинации с водяным паром выделяется концентрированные жидкие капли серной кислоты (75% H2SO4).

ВМУ

Снимки ниже сделаны инфракрасной камерой. 

Первая попытка Дамии скомпилировать данные полученные с зонда. Негатив сделан с помощью двух источников УФ камеры.

Снимки, сделанные с орбиты номер 13, Акацуки показывают невероятные детали экваториальных, тропических и субтропических облаков. Изменение цвета указывает на вариации к-ва УФ абсорбера и диоксида серы в атмосфере. 

Это вид Венеры сделанный ИК2 камерой зонда Акацуки, который наблюдает(помимо остальных вещей) за теплым сиянием атмосферы на обратной стороне. 

Эти снимки могут восприниматься как маски или негативы. Тепло выделяется в  нижних слоях атмосферы и блокируется плотным шаром облаков.

Области поярче имеют выше температуру свечения, но на самом деле нижняя часть атмосферы является чрезвычайно однородной с точки зрения горизонтального изменения температуры. Контраст на фото видно благодаря плотности облаков, которые на 20 км выше за светящийся слой.

ВМУ

Как мы видим, Венера — планета со сложной метеорологией.

Этот снимок в деталях показывает турбулентные границы (темные участки пилообразной волны).

Изображение состоит из двух фото снятых на разных дистанциях, позволяющее Дамии Буйк заполнить пробелы. Использовано фильтр УФ1, многие детали видны благодаря конвективной активности в атмосфере Венеры.

Перевод статьи Инесса Мартынюк, специально для Cosmos Agency.