Atmosphärische Flutwellen hält Venus' Super-Rotation

Ein internationales Forscherteam von Takeshi Horinouchi von Hokkaido University geführt hat ergeben, dass diese ‚Super-Rotation‘ durch atmosphärische Flutwellen in der Nähe des Äquators gehalten von Solarheizung auf dem Planeten Tagseite gebildet und Abkühlung auf seiner Nachtseite. Näher an den Polen, aber atmosphärische Turbulenzen und andere Arten von Wellen haben einen ausgeprägteren Effekt. Die Studie wurde online 23 in Science on April veröffentlicht.

Venus dreht sich sehr langsam, wobei 243 Erdentage zu drehen einmal um seine Achse. Trotz dieser sehr langsamen Rotation, nach Westen Venusatmosphäre dreht sie 60-mal schneller als die Planetenrotation. Dieser Super-Rotation nimmt mit der Höhe, wobei nur vier Tage Erde den ganzen Planeten in Richtung der Spitze der Wolkendecke zirkulieren. Die sich schnell bewegende Atmosphäre transportiert Wärme von der Tagseite auf Nachtseite des Planeten, die Temperaturunterschiede zwischen den beiden Hemisphären zu reduzieren. „Da die Super-Rotation in den 1960er Jahren entdeckt wurde, aber der Mechanismus hinter seiner Bildung und Aufrechterhaltung ein langjähriges Geheimnis gewesen ist“, sagt Horinouchi.

Horinouchi und seine Kollegen vom Institut für Raum und Astronautical Science (ISAS, JAXA) und anderer Institute entwickelten eine neue, hochpräzise Methode Wolken und derive Windgeschwindigkeiten von Bildern von Ultraviolett- und Infrarotkameras auf dem Akatsuki Raumschiff zur Verfügung gestellt zu verfolgen, die begannen seine Umlaufbahn der Venus im Dezember 2015. Damit konnten sie die Beiträge der atmosphärischen Wellen und Turbulenzen an den Super-Rotation schätzen.

Die Gruppe zum ersten Mal bemerkt, dass atmosphärische Temperaturunterschiede zwischen niedrigen und hohen Breiten so klein sind, da sie nicht ohne eine Zirkulation über Breiten erklärt werden kann. „Da eine solche Zirkulation sollte die Windverteilung ändern und die Super-Rotation Spitzen schwächen, es bedeutet auch ein anderer Mechanismus, der verstärkt und hält die beobachteten Windverteilung“, erklärte Horinouchi. Weitere Analysen ergaben, dass die Versorgung mit dem thermischen tide aufrechterhalten wird, ein atmosphärisches Welle angeregt durch die Solarheizung Kontrast zwischen der Tagseite und der Nachtseite, der die Beschleunigung bei niedrigeren Breiten liefert. Frühere Studien vorgeschlagen, dass die atmosphärische Turbulenz und die Wellen andere als die thermischen Gezeiten die Beschleunigung bereitstellen. Jedoch zeigte die Studie, dass sie die Super-Rotation bei geringer Breite entgegengesetzt zu schwach verlangsamen arbeiten, obwohl sie eine wichtige Rolle bei mittleren bis hohen Breiten spielen.

Ihre Ergebnisse, die Faktoren aufgedeckt, dass die Super-Rotation halten, während ein duales Zirkulationssystem darauf hindeutet, dass effektiv Transporte auf der ganzen Welt erwärmen: die meridionale Zirkulation dass langsam erwärmen Transporte in Richtung der Pole und der Super-Rotation, die sich schnell erwärmen Transporte auf der Nachtseite des Planeten.

„Unsere Studie könnte dazu beitragen, besser zu verstehen, atmosphärische Systeme auf gezeiten-Locked-Exo-Planeten, dessen eine Seite immer die Zentralsterne gegenüber, die Venus ähnlich ist ein sehr langer Sonnentag mit“, fügte Horinouchi.

Quelle: Hokkaido University. "Atmospheric tidal waves maintain Venus' super-rotation." ScienceDaily. ScienceDaily, 23 April 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200423143050.htm>.