Nieuwe beelden van ESA's Venus Express bevestigen dat de met wolken bedekte planeet aan de zuidpool twee atmosferische vortexen heeft. Deze 'superrotatie' wordt gecombineerd met de natuurlijke recycling van hete lucht om deze vortexstructuur te creëren. Wetenschappers weten echter niet precies waarom het een dubbele vortex veroorzaakt.
ESA's Venus Express-gegevens bevestigen ongetwijfeld voor het eerst de aanwezigheid van een enorme 'dubbeloog'-atmosferische draaikolk aan de zuidpool van de planeet. Dit opvallende resultaat is afkomstig van analyse van de gegevens die door het ruimtevaartuig zijn verzameld tijdens de eerste baan rond de planeet.
Op 11 april van dit jaar werd Venus Express gevangen genomen in een eerste langgerekte baan rond Venus, die negen dagen duurde en tussen 350.000 en 400 kilometer van het oppervlak van Venus lag. Deze baan was voor de Venus Express-wetenschappers een unieke kans om de planeet van grote afstanden te observeren. Dit maakte het mogelijk om de eerste aanwijzingen over de atmosferische dynamica van Venus op wereldschaal te verkrijgen, voordat het ruimtevaartuig dichterbij kwam en de planeet in meer detail ging observeren.
Tijdens deze eerste baan - de ‘capture orbit’ genoemd - werden enkele van de Venus Express-instrumenten gebruikt om de eerste waarnemingen uit te voeren op verschillende afstanden van Venus, gedurende een paar uur per keer op zes verschillende slots tussen 12 en 19 april 2006.
Verbazingwekkende infrarood-, zichtbare en ultraviolette beelden van de Venusiaanse bol onthullen al verschillende atmosferische kenmerken die van groot belang zijn. De meest opvallende hiervan is een enorme atmosferische vortex met dubbele ogen boven de zuidpool, niet anders dan de equivalente structuur die aanwezig is op de noordpool - de enige die eerder tot in detail is bestudeerd.
Eerdere missies (Pioneer Venus en Mariner 10) leverden alleen een glimp op van het stormachtige atmosferische gedrag op de zuidpool, maar zo'n dubbele oogstructuur was tot nu toe nooit duidelijk te zien.
Het is bekend dat winden met hoge snelheid naar het westen rond de planeet draaien en slechts vier dagen duren om een rotatie te voltooien. Deze ‘superrotatie’, gecombineerd met de natuurlijke recycling van hete lucht in de atmosfeer, zou de vorming van een vortexstructuur over elke pool veroorzaken. Maar waarom twee vortexen?
"We weten nog steeds heel weinig over de mechanismen waarmee de superrotatie en de polaire vortexen met elkaar zijn verbonden", zegt HÃ ¥ kan Svedhem, ESA's Venus Express Project Scientist. “Ook kunnen we nog steeds niet verklaren waarom de globale atmosferische circulatie van de planeet resulteert in een dubbele en niet een enkele vortexformatie aan de polen. Maar de missie staat nog maar aan het begin en het gaat goed; we verwachten dat deze en vele andere al lang bestaande mysteries worden aangepakt en mogelijk worden opgelost door Venus Express, ”voegde hij eraan toe. Atmosferische vortexen zijn zeer complexe structuren die erg moeilijk te modelleren zijn, zelfs op aarde.
Dankzij deze eerste foto's was het ook mogelijk om de aanwezigheid van een kraag van koude lucht rond de vortexstructuur te observeren, mogelijk als gevolg van het naar beneden recyclen van koude lucht.
Aanzichten van het zuidelijk halfrond van Venus in zichtbaar en ultraviolet licht tonen interessante atmosferische streepachtige structuren. Ze zijn voor het eerst gespot door Mariner 10 in de jaren zeventig, misschien vanwege de aanwezigheid van stof en aerosolen in de atmosfeer, maar hun ware aard is nog steeds onverklaard. "Venus Express heeft de tools om deze structuren in detail te onderzoeken", voegt Svedhem toe. "Er zijn al studies begonnen om de eigenschappen van de complexe windvelden op Venus te onderzoeken, om de atmosferische dynamiek op lokale en globale schaal te begrijpen."
Venus Express maakte voor het eerst ook gebruik van de baan van de zogenaamde 'infraroodvensters' die in de atmosfeer van Venus aanwezig zijn - indien waargenomen bij bepaalde golflengten, is het mogelijk om thermische straling die lekt uit de diepste atmosferische lagen te detecteren, en onthult wat ligt onder het dichte wolkengordijn op ongeveer 60 kilometer hoogte.
De eerste infraroodbeelden die gebruik maken van de ‘ramen’ laten complexe wolkenstructuren zien, allemaal onthuld door de warmtestraling die uit verschillende atmosferische diepten komt. In het kleurenschema dat in de afbeelding rechts wordt getoond, geldt: hoe helderder de kleur (dat wil zeggen, hoe meer straling er uit de onderste lagen komt), hoe minder troebel het waargenomen gebied is.
Tijdens de omloopbaan werden ook voorlopige gegevens over de chemische samenstelling van de atmosfeer opgehaald. De atmosfeer van Venus bestaat voornamelijk uit kooldioxide (CO2). De binnenkomende zonnestraling dissocieert dit molecuul in koolmonoxide (CO) en zuurstof in de bovenste atmosferische lagen. In feite heeft Venus Express de aanwezigheid van een zuurstof (O2) luchtstroom hoog in de atmosfeer al opgemerkt. Venus Express heeft echter de aanwezigheid van koolmonoxide zo laag als de wolkenlaag onthuld.
Wetenschappers zullen doorgaan met het analyseren en ophalen van gegevens om het fenomeen te begrijpen, wat erg belangrijk is om de complexe chemische processen en cycli in de atmosfeer van Venus onder invloed van zonnestraling te verduidelijken.
Sinds 7 mei 2006 cirkelt Venus Express rond de planeet in haar laatste 24-uurs baan, variërend tussen 66.000 en 250 kilometer van Venus - dus op veel kortere afstanden ten opzichte van de vangbaan. Venus Express-wetenschappers analyseren nu de nieuwe gegevens die binnenkomen, die al laten zien wat opwindende nieuwe functies lijken. 'Tot dusver hebben we Venus nog nooit zo gedetailleerd gezien. We wachten met spanning op het beschikbaar komen van deze nieuwe data ”, besluit Svedhem.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
