Astronomen weten al sinds de jaren zeventig van de vorige eeuw, toen het werd ontdekt door NASA's Pioneer Venus ruimtevaartuig, over een vreemde draaikolk op de zuidpool van Venus. De twee wervelingen worden veroorzaakt wanneer een gebied van lage druk zich op de rotatiepool van een planeet bevindt. Hierdoor stroomt de lucht van hoger in de atmosfeer naar beneden, zoals water dat door een afvoer loopt. Elke planeet met een atmosfeer, zelfs de aarde, kan zo'n draaikolk vormen. De draaikolk van Venus is ongebruikelijk omdat hij twee ogen heeft die om elkaar heen draaien.
Cassini's spectaculaire beeld van de polaire vortex van Saturnus, deze maand gepubliceerd door NASA, kan astronomen een ontbrekend stuk in de puzzel geven van hoe de atmosfeer van die planeet werkt. Voor planetaire wetenschappers die Venus bestudeerden, was het beeld vreemd bekend.
Sinds het einde van de jaren zeventig kennen wetenschappers een vergelijkbare polaire vortex op de naaste buur van de aarde. Al zes maanden bestudeert ESA's Venus Express deze raadselachtige atmosferische structuur.
Ruimtevaartuig Pioneer Venus van NASA ontdekte meer dan 25 jaar geleden de noordpoolwerveling. Het is misschien wel de meest raadselachtige draaikolk die in het zonnestelsel te vinden is, omdat hij twee ‘ogen’ heeft.
Toen Venus Express in april 2006 in een baan om Venus kwam, was een van de topprioriteiten het ontdekken of de zuidpool een vergelijkbare dubbele draaikolk had. Het deed.
Polaire wervelingen vertegenwoordigen een sleutelelement in de atmosferische dynamiek van de planeet, maar het zijn geen orkanen. "Orkanen worden veroorzaakt door vochtige lucht die de atmosfeer in stijgt", zegt Pierre Drossart, Observatoire de Paris, Frankrijk. Bovendien hebben ze de Coriolis-kracht nodig - het samenspel tussen de circulatie van de atmosfeer en de rotatie van de planeet - om ze op te zwepen. Maar de Coriolis-kracht is inefficiënt om wervelingen aan de polen aan te drijven en op Venus is het sowieso vrijwel afwezig vanwege de langzame rotatie van de planeet: de planeet roteert slechts één keer per 243 aardse dagen.
In plaats daarvan wordt een polaire vortex gecreëerd door een gebied met lage luchtdruk dat aan de rotatiepool van een planeet zit. Hierdoor stroomt de lucht van hoger in de atmosfeer naar beneden. Polaire wervelingen zijn veel voorkomende structuren en zijn te vinden aan de polen van elke planeet met een atmosfeer, zelfs de aarde.
Wat Venus onderscheidt, is de dubbellobbige structuur van de wervels. "Deze dubbele structuur wordt momenteel niet goed begrepen", zegt Drossart, de co-hoofdonderzoeker van de Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS) van Venus Express.
Om de draaikolk te helpen begrijpen, richten de instrumenten zich elke keer dat Venus Express binnen bereik komt op een poolgebied. Het verzamelen van zoveel mogelijk informatie is van vitaal belang vanwege de snelle variabiliteit van de wervels. Door ze te zien veranderen, kunnen wetenschappers zien hoe ze zich gedragen, en dit kan hen essentiële aanwijzingen geven over de manier waarop de hele atmosfeer circuleert.
Tegelijkertijd zullen Cassini gegevens over de Saturnus polaire vortex blijven verzamelen. Naast zijn werk met Venus Express maakt Drossart ook deel uit van het team dat de Visual Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) op Cassini bestuurt.
Het VIMS-team zal hun instrument gebruiken om naar het hart van Saturnus 'polaire vortex te kijken. Door infraroodgolflengten te gebruiken, kunnen ze door de wolken heen kijken die normaal het zicht blokkeren. 'We zullen tot meer dan 100 kilometer onder de zichtbare wolkentoppen kijken', zegt Drossart.
Dergelijke waarnemingen stellen de wetenschappers in staat om een beeld te bouwen van de driedimensionale structuur van elke polaire vortex. Met deze in de hand kunnen ze gedetailleerde vergelijkingen maken van de wervelingen op Venus met die op Saturnus en andere werelden. De overeenkomsten en verschillen tussen de polaire wervelingen zouden dan essentiële aanwijzingen moeten geven voor de verschillen tussen de verschillende planetaire atmosferen die planetaire wetenschappers in ons hele zonnestelsel zien.
Dergelijke studies worden vergelijkende planetologie genoemd. Door aardachtige verschijnselen op andere planeten te bestuderen, kunnen we de aarde beter begrijpen.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
