211service.com
Ny teori forklarer superrotation på Venus
Akatsuki, den første udenjordiske vejrsatellit, begyndte sin rejse til Venus i morges efter en vellykket opsendelse fra Tanegashima Space Center i Japan.
Rumfartøjet skulle hjælpe med at besvare et af solsystemets store mysterier: hvorfor vindene på Venus blæser hurtigere, end planeten selv roterer.
Venus roterer en gang hver 243. dag, men det tager kun 4 dage for skyer i Venus-atmosfæren at gå hele vejen rundt om planeten med hele 200 meter i sekundet. Dette fænomen er kendt som superrotation.
Astrofysikere har længe spekuleret i, at forskellen i temperatur mellem dag- og natsiden af Venus ved henholdsvis 300K og 100K er det, der driver disse vinde. Men der er et problem med denne beregning
Puslespillet er, at den venusiske atmosfære har en vis viskositet og derfor i sig selv burde sprede energi med en hastighed på 10^9 W og sænke farten. Noget andet må sprøjte energi ind i systemet i denne hastighed. Hvordan sker det?
I dag siger Héctor Javier Durand-Manterola og venner fra Universidad Nacional Autónoma de México, at de har løst gåden. De påpeger, at der ud over de almindelige atmosfæriske vinde er en anden meget hurtigere strøm højere over planeten. Disse er ioniske vinde i ionosfæren mellem 150 og 800 km over overfladen og blev opdaget af Pioneer Venus Orbiter i begyndelsen af 80'erne.
Disse vinde, der er kendt som transterminatorstrømmen, rejser med supersoniske hastigheder på flere kilometer i sekundet, sandsynligvis drevet af planetens interaktion med solvinden.
Spørgsmålet, som Durand-Manterola og co tager fat på, er, hvad der sker, når de supersoniske vinde i ionosfæren interagerer med de langsommere vinde i atmosfæren. Deres svar er, at interaktionen genererer turbulens i atmosfæren, og at spredning af denne turbulens skaber lydbølger, der injicerer en betydelig mængde energi i atmosfæren.
Hvor meget? Durand-Manterola og venner beregner, at processen injicerer energi med en hastighed på 10^10 W, mere end nok til at tage højde for den mængde tabt på grund af viskositet. Faktisk er en forudsigelse, de laver, at lydbølgerne skabt af energiindsprøjtningsprocessen har en intensitet på 84 dB. Det er et markant brøl, som burde kunne måles i fremtiden.
For at understøtte ideen har holdet udført et simpelt eksperiment med vand for at vise, hvordan energioverførslen foregår, om end det er under ret forskellige forhold.
Det er en interessant idé, men en der vil have brug for flere observationer af selve Venus, før den kan hævdes som et hjemløb. Det faktum, at denne proces kunne erstatte den spredte energi, betyder ikke, at den gør det.
Som det sker, kan Akatsuki muligvis hjælpe. Den ankommer til Venus i december og burde begynde at sende data tilbage kort efter. Durand-Manterola og andre vil se med.
Ref: arxiv.org/abs/1005.3488 : Superrotation på Venus: Drevet af bølger genereret af spredning af transterminatorstrømmen