Обнаружен ключевой фактор экстремальных ветров на Венере

Представьте себе катастрофические ветры урагана 5 категории. А теперь представьте еще более быстрые ветры, скорость которых превышает 100 метров в секунду, они окутывают всю планету и гонят облака по небу без видимого конца. Такой сценарий был бы невероятным на Земле, но для Венеры это обычное дело — атмосфера на уровне облаков вращается примерно в 60 раз быстрее, чем сама планета. Это явление известно как суперротация. Для сравнения, атмосфера Земли на уровне облаков вращается примерно с той же скоростью, что и поверхность планеты.

Облака на Венере несутся по небу со скоростью более 100 метров в секунду, что обусловлено не до конца изученной атмосферной динамикой. Автор: Kevin M. Gill, CC BY 2.0

Предыдущие исследования изучали механизмы, управляющие атмосферной суперротацией на Венере, но детали оставались неясными. Новые данные, полученные командой Лая, свидетельствуют о том, что приливной атмосферный цикл, происходящий раз в день и питаемый теплом от Солнца, вносит гораздо больший вклад в экстремальные ветры планеты, чем считалось ранее. Исследование опубликовано в журнале AGU Advances.

Быстрое атмосферное вращение часто встречается на каменистых планетах, которые, подобно Венере, расположены относительно близко к своим звездам и вращаются очень медленно. На Венере один полный оборот занимает 243 земных дня. При этом атмосфера проносится вокруг планеты всего за 4 земных дня.

Чтобы лучше понять эту суперротацию, исследователи проанализировали данные, собранные в период с 2006 по 2022 год европейским спутником «Венера-Экспресс» и японским спутником «Акацуки», которые изучали атмосферу Венеры, отслеживая, как она искривляет радиоволны. Исследовательская группа также смоделировала суперротацию с помощью численной модели атмосферы Венеры.

Анализ был сосредоточен на тепловых приливах — одном из нескольких атмосферных процессов, которые наряду с меридиональной циркуляцией и планетарными волнами, как ранее было показано, поддерживают суперротацию Венеры, перенося импульс. Тепловые приливы — это паттерны движения воздуха, которые возникают, когда солнечный свет нагревает воздух на дневной стороне планеты. Венерианские тепловые приливы можно разделить на две основные компоненты: суточные приливы, которые следуют циклическому паттерну, повторяющемуся один раз за венерианский день, и полусуточные приливы, которые имеют два цикла в день.

Венера, сфотографированная космическим аппаратом NASA MESSENGER 5 июня 2007 года. В тот же день нейтронный спектрометр MESSENGER собрал данные о нейтронах, испускаемых атмосферой Венеры, которые, как позже поняли ученые, могут раскрыть детали о концентрации азота в атмосфере. Автор: NASA/Johns Hopkins APL/Carnegie Institution of Washington

Более ранние исследования предполагали, что полусуточные приливы являются основной тепловой приливной компонентой, участвующей в суперротации. Однако данное исследование, которое включает первый анализ тепловых приливов в южном полушарии Венеры, показало, что суточные приливы играют первостепенную роль в переносе импульса к вершинам толстых облаков Венеры, что позволяет предположить, что именно суточные приливы вносят основной вклад в быстрые ветры.

Хотя исследователи отмечают, что необходимо дальнейшее уточнение вклада суточных приливов, эта работа проливает новый свет на экстремальные ветры Венеры и может помочь в метеорологических исследованиях других медленно вращающихся планет.

Больше информации: Dexin Lai et al, Contribution of Thermal Tides to Venus Upper Cloud‐Layer Superrotation, AGU Advances (2025). DOI: 10.1029/2025av001880