Представьте себе стену из облаков высотой в десятки километров и длиной в 6000 километров — это больше половины диаметра самой планеты. Эта махина несется над поверхностью Венеры со скоростью курьерского поезда, облетая планету за считанные дни. Ученые из Токийского университета десятилетиями чесали затылки, глядя на снимки японского аппарата Akatsuki. Венера вращается медленно и лениво, один "день" там длится дольше года. Но её атмосфера — это сумасшедший миксер, который крутит облака в 60 раз быстрее самой планеты. Это явление называют суперротацией, и оно ломало все стандартные климатические модели.
Секрет аномалии оказался пугающе простым и одновременно масштабным. Ученые выяснили, что мы имеем дело с крупнейшим в Солнечной системе гидравлическим скачком. Это ровно то же самое явление, которое вы видите в кухонной раковине: когда струя воды бьет в дно, она растекается тонким слоем, а потом резко "вспухает" кольцом. На Венере роль струи играет огромная атмосферная волна Кельвина. Она несется на восток, врезается в нижние слои облаков и резко тормозит. Это торможение выталкивает колоссальные массы раскаленного газа вверх.
"Наше открытие гидравлического скачка на Венере, связывающего гигантский горизонтальный поток с мощной вертикальной волной, стало полной неожиданностью. В классической гидродинамике эти процессы обычно не пересекаются", — подчеркнул в беседе с Pravda. Ru учёный-физик Дмитрий Лапшин.
Когда этот газовый "горб" поднимается, пары серной кислоты в нем моментально остывают и превращаются в густой туман. Именно его мы и видим как гигантскую полосу на снимках. Это не просто "облачко", а видимый шрам от столкновения двух атмосферных течений разной плотности и скорости.
Венерианская погода — это кошмар туриста. Атмосфера на 97% состоит из углекислого газа, а вместо освежающего ливня с неба капает концентрированная серная кислота. Плотность воздуха там такая, что вы бы чувствовали себя как на глубине километра в земном океане. Именно эта плотность делает погодные процессы гипертрофированными. То, что на Земле выглядит как легкий ветерок, на Венере превращается в планетарное цунами.
| Параметр | Ситуация на Венере |
|---|---|
| Скорость вращения | Медленнее орбиты (243 земных дня) |
| Скорость облаков | В 60 раз быстрее поверхности (суперротация) |
| Природа аномалии | Гидравлический скачок волны Кельвина |
"Даже с современными суперкомпьютерами моделирование таких процессов — это вызов. Традиционные климатические модели не учитывают гидравлические скачки, поэтому наши прогнозы для других планет часто рассыпались", — объяснил в беседе с Pravda. Ru учёный-физик Дмитрий Лапшин.
Казалось бы, зачем нам знать про облака в кислотном аду? Ответ лежит в плоскости практической космонавтики. Исследователи уверены: аналогичные скачки могут происходить и в разреженной атмосфере Марса. Если мы не научимся их предсказывать, любая посадочная миссия на Красную планету рискует попасть в непредвиденный восходящий поток, который просто раздавит аппарат или собьет его с курса. Венера сегодня — это идеальная лаборатория для калибровки наших знаний о физике газов.
"Когда мы проектируем системы посадки для других миров, любая неучтенная аномалия в атмосфере становится критическим риском. Понимание механики венерианских бурь напрямую влияет на промышленную безопасность будущих внеземных объектов", — отметил в беседе с Pravda. Ru инженер по промышленной безопасности Виталий Корнеев.
Это эффект суперротации. Энергия Солнца поглощается в верхних слоях плотной атмосферы, создавая разницу давлений, которая разгоняет газы до безумных скоростей, в то время как само твердое ядро планеты почти стоит на месте.
Нет. Давление у поверхности в 90 раз выше земного, а температура достигает 460°C. Любой скафандр будет раздавлен и расплавлен за считанные секунды.
Ученые подозревают, что подобные эффекты формируют структуру колец Сатурна и пятен на Юпитере, но Венера стала первым телом, где этот процесс доказан математически.