Esempio di ondulazioni dietro la discontinuità lato notte il 15 aprile 2016. Credit:Javier Peralta/JAXA-Planet C team
Una discontinuità di nubi su scala planetaria sferza periodicamente le profondità della spessa coltre di nubi su Venere da almeno 35 anni, afferma uno studio con la partecipazione dell'Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA).
Nei cieli nuvolosi di Venere, costituito principalmente da anidride carbonica con nubi costituite da goccioline di acido solforico, una gigantesca perturbazione atmosferica non ancora vista altrove nel sistema solare si è mossa rapidamente a circa 50 chilometri sopra la superficie nascosta, ed è passato inosservato per almeno 35 anni. La sua scoperta è riportata in uno studio ora pubblicato nel Lettere di ricerca geofisica e ha avuto il contributo di Pedro Machado, dell'Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e della Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa).
Questa discontinuità di nubi a livello planetario può talvolta estendersi fino a 7500 chilometri, attraverso l'equatore, da 30º nord a 40º sud, e avviene al livello di nube inferiore, ad altitudini comprese tra 47,5 e 56,5 chilometri. I ricercatori hanno scoperto che almeno dal 1983, questo muro di nubi acide fa scorrere periodicamente il globo solido per cinque giorni a circa 328 chilometri all'ora.
Lo studio è stato condotto dall'agenzia spaziale giapponese JAXA, che per primo individuò quella che sembrava un'onda atmosferica, ma di proporzioni planetarie. Questo è stato suggerito dalle immagini a infrarossi di grande dettaglio prese dal lato notturno del pianeta dall'orbita di Venere di JAXA Akatsuki, che ha sondato gli strati medi e inferiori dell'atmosfera.
"Se questo è successo sulla Terra, questa sarebbe una superficie frontale alla scala del pianeta, ed è incredibile, " dice Pedro Machado. "Nella campagna di follow-up, siamo tornati alle immagini che ho scattato all'infrarosso nel 2012 con il Galileo National Telescope (TNG), nelle Isole Canarie, e abbiamo riscontrato esattamente la stessa interruzione."
IA ha contribuito nell'ambito del suo lungo programma di ricerca studiando i venti di Venere, ma anche con osservazioni di follow-up con l'Infrared Telescope Facility (IRTF) della NASA, alle Hawaii, coordinato con nuove osservazioni fatte dallo spazio con l'orbita Akatsuki.
Schema di interruzione delle nuvole visto nelle immagini a infrarossi scattate dall'agenzia spaziale giapponese-JAXA Akatsuki Venus orbiter nel 2016. Credito:Javier Peralta/JAXA-Planet C team
Mentre i ricercatori hanno osservato altri modelli di nuvole giganti nell'atmosfera di Venere, come l'onda Y o il 10, 000 chilometri di lunghezza, onda stazionaria a forma di arco nelle nuvole superiori, questo è il primo serio candidato per un'onda planetaria trovata a bassa quota.
La regione profonda dell'atmosfera in cui è stata scoperta questa nuova perturbazione è responsabile del dilagante effetto serra che trattiene il calore e mantiene la superficie a una temperatura di 465 gradi Celsius, abbastanza caldo da sciogliere il piombo. Onde su scala planetaria come questa potrebbero aiutare a stabilire un legame tra la superficie e la dinamica dell'atmosfera venusiana nel suo insieme, quale, in una certa misura, è ancora un mistero.
Una rapida interruzione domina le nubi più profonde di Venere nella regione equatoriale, come osservato nel tempo in basso a sinistra composto realizzato con immagini a infrarossi da 2,26 μm il lato notturno di Venere acquisito tra il 25 e il 28 agosto 2016 dalla fotocamera IR2 a bordo dell'orbita Akatsuki di JAXA. L'evoluzione a lungo termine dell'interruzione da marzo 2016 a dicembre 2018 è mostrata anche come una sequenza di immagini più piccole. Credito:Team di progetto Planet-C, NASA, IRTF
"Dal momento che l'interruzione non può essere osservata nelle immagini ultraviolette che percepiscono la parte superiore delle nuvole a circa 70 chilometri di altezza, confermando la sua natura ondulatoria è di fondamentale importanza, "dice Javier Peralta, che ha condotto questo studio. "Avremmo finalmente trovato un'onda che trasportasse quantità di moto ed energia dall'atmosfera profonda e si dissipasse prima di arrivare in cima alle nuvole. Starebbe quindi depositando quantità di moto proprio al livello in cui osserviamo i venti più veloci del cosiddetto super atmosferico atmosferico. -rotazione di Venere, i cui meccanismi sono stati a lungo un mistero".
Però, è ancora sconosciuto il meccanismo che ha innescato e mantiene a lungo il fenomeno con cicli di varia intensità, nonostante le simulazioni al computer tentassero di imitarlo. Secondo i ricercatori, questa perturbazione atmosferica è un nuovo fenomeno meteorologico, invisibile su altri pianeti, ed è quindi difficile fornire un'interpretazione fisica sicura.
Mentre sarà al centro della ricerca futura, gli autori suggeriscono che questa interruzione potrebbe essere la manifestazione fisica di un'onda atmosferica di tipo Kelvin, propagarsi e intrappolati intorno all'equatore. Le onde di Kelvin sono una classe di onde gravitazionali atmosferiche che condividono importanti caratteristiche comuni con questa interruzione. Ad esempio, si propagano nella stessa direzione dei venti superrotanti e senza alcun effetto apparente sui venti meridionali, i venti che soffiano dall'equatore verso i poli.
Le onde Kelvin possono interagire con altri tipi di onde atmosferiche come quelle che si verificano naturalmente a causa della rotazione del pianeta, le onde di Rossby. Questi possono causare il trasporto di energia della superrotazione all'equatore.
Rivisitando immagini scattate nel lontano 1983, i ricercatori hanno potuto confermare la presenza delle stesse caratteristiche. Secondo Pedro Machado, è passato inosservato per così tanto tempo perché "avevamo bisogno di accedere a un grande, raccolta crescente e sparsa di immagini di Venere raccolte negli ultimi decenni con diversi telescopi."
