Para peneliti yang menggunakan data pesawat ruang angkasa Venus Express melaporkan "gelombang stasioner" dan fitur yang bergerak perlahan di awan atas planet itu, selama malam Venus yang panjang dan misterius.
Planet Venus melalui teleskop bumi, menunjukkan kepada kita siang dan malamnya, melalui Damian Peach's View of the Solar System.
Planet Venus memiliki rotasi paling lambat dari semua planet besar di sistem surya kita. Ia berputar hanya sekali setiap 243 hari di Bumi. Jadi "malam" atau "hari" di planet ini bertahan sangat lama, dan, seperti yang Anda bayangkan, karakteristik sisi malam dan hari Venus mengalami perbedaan, sebagai akibatnya. Badan Antariksa Eropa (ESA) mengatakan akhir pekan lalu (14 September 2017) bahwa para ilmuwan telah menggunakan data dari pesawat ruang angkasa Venus Express - yang tiba di Venus pada April 2006 dan mengorbit planet ini hingga akhir 2014 - untuk mengkarakterisasi angin dan awan atas pola di sisi malam Venus untuk pertama kalinya. Mereka mengatakan hasilnya “mengejutkan.”
Studi ini menunjukkan bahwa atmosfer di sisi malam Venus menunjukkan tipe awan, morfologi (struktur) yang tak terduga dan sebelumnya tidak terlihat, beberapa di antaranya tampaknya terhubung dengan fitur di permukaan planet. Javier Peralta dari Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Jepang, adalah penulis utama studi baru yang diterbitkan dalam jurnal peer-review Astronomi Alam, mengatakan dalam sebuah pernyataan:
Ini adalah pertama kalinya kami mampu menggambarkan bagaimana atmosfer bersirkulasi di sisi malam Venus pada skala global. Sementara sirkulasi atmosfer di siang hari planet ini telah dieksplorasi secara luas, masih ada banyak yang bisa ditemukan tentang sisi malam. Kami menemukan bahwa pola awan di sana berbeda dengan yang ada di siang hari, dan dipengaruhi oleh topografi Venus.
Sejak 1960-an, sudah diketahui bahwa angin di Venus berhembus lebih cepat daripada rotasi planet. Para ilmuwan menyebut ini super-rotasi. Mosaik ini menggambarkan super-rotasi atmosfer di awan atas Venus. Sementara super-rotasi hadir di kedua sisi siang dan malam Venus, tampaknya lebih seragam di siang hari, sementara di malam hari ini tampaknya menjadi lebih tidak teratur dan tidak dapat diprediksi. Gambar melalui ESA / S. Naito / R. Hueso dan J. Peralta.
Atmosfer Venus didominasi oleh angin kencang yang berputar di sekitar planet ini jauh lebih cepat daripada rotasi Venus sendiri. Fenomena ini, dikenal sebagai super-rotasi, melihat angin Venus berputar hingga 60 kali lebih cepat dari planet di bawah ini, mendorong dan menyeret awan di atmosfer ketika mereka pergi. Awan ini bergerak paling cepat di tingkat awan atas, sekitar 40 mil (65 km) di atas permukaan. Peralta menjelaskan:
Kami telah menghabiskan waktu puluhan tahun mempelajari angin super-berputar ini dengan melacak bagaimana awan atas bergerak di siang hari Venus - ini terlihat jelas dalam gambar yang diperoleh dalam cahaya ultraviolet. Namun, model Venus kami tetap tidak dapat mereproduksi super-rotasi ini, yang dengan jelas menunjukkan bahwa kami mungkin kehilangan beberapa kepingan puzzle ini.
Kami fokus pada sisi malam karena kurang dieksplorasi; kita dapat melihat awan atas di sisi malam planet melalui emisi termal mereka, tetapi sulit untuk mengamati mereka dengan benar karena kontras pada gambar inframerah kami terlalu rendah untuk mengambil detail yang cukup.
Tim menggunakan Spektrometer Pencitraan Visible dan Inframerah Termal (VIRTIS) pada wahana Venus Express ESA untuk mengamati awan dalam inframerah. Itu mengumpulkan 'kubus' dari ratusan gambar Venus yang diperoleh secara bersamaan pada panjang gelombang yang berbeda. Ini memungkinkan tim untuk menggabungkan banyak gambar untuk meningkatkan visibilitas awan, dan melihatnya dengan kualitas yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Gambar-gambar VIRTIS dengan demikian mengungkapkan fenomena di sisi malam Venus yang belum pernah terlihat di siang hari.
Filamen cepat misterius terlihat di sisi atas awan Venus. Gambar melalui ESA Venus Express / S. Naito / R. Hueso dan J. Peralta.
Model populer untuk bagaimana atmosfer planet - seperti Venus atau Bumi - berperilaku dan bersirkulasi adalah Global Circulation Models (GCMs). Mereka memperkirakan super-rotasi terjadi dengan cara yang sama di sisi malam Venus seperti di siang hari. Namun, penelitian baru oleh Peralta dan rekan-rekannya bertentangan dengan model-model ini.
Sebaliknya, super-rotasi tampaknya lebih tidak teratur dan kacau di sisi malam, menurut para ilmuwan ini. Mereka mengatakan bahwa awan atas sisi malam membentuk bentuk dan morfologi yang berbeda dari yang ditemukan di tempat lain di Venus. Mereka menemukan pola besar, bergelombang, tambal sulam, tidak teratur, dan seperti filamen, banyak di antaranya tidak terlihat dalam gambar di siang hari.
Terlebih lagi, awan sisi malam didominasi oleh fenomena tak bergerak yang dikenal sebagai gelombang berdiri, atau gelombang stasioner. Rekan penulis Agustin Sánchez-Lavega dari University del País Vasco di Bilbao, Spanyol, menjelaskan:
Gelombang stasioner mungkin adalah apa yang kita sebut gelombang gravitasi. Dengan kata lain, mereka adalah gelombang yang muncul lebih rendah di atmosfer Venus yang tampaknya tidak bergerak dengan rotasi planet. Gelombang ini terkonsentrasi di daerah Venus yang curam dan bergunung; ini menunjukkan bahwa topografi planet mempengaruhi apa yang terjadi jauh di atas di awan.
Gelombang stasioner dalam awan di Venus. Gambar melalui ESA / VIRTIS / J. Peralta dan R. Hueso.
Gelombang stasioner dalam awan di Venus. Gambar melalui ESA / VIRTIS / J. Peralta dan R. Hueso.
Peralta berkata:
Itu adalah momen yang menyenangkan ketika kami menyadari bahwa beberapa fitur cloud dalam gambar VIRTIS tidak bergerak seiring dengan atmosfer. Kami memiliki perdebatan panjang tentang apakah hasilnya nyata - sampai kami menyadari bahwa tim lain, yang dipimpin oleh penulis bersama Dr. Kouyama, juga secara independen menemukan awan stasioner di sisi malam menggunakan Fasilitas Teleskop Inframerah NASA (IRTF) di Hawaii! Temuan kami dikonfirmasi ketika pesawat ruang angkasa Akatsuki JAXA dimasukkan ke orbit di sekitar Venus dan segera melihat gelombang stasioner terbesar yang pernah diamati di tata surya di siang hari Venus.
Para peneliti ini mengatakan bahwa efek fitur permukaan planet pada sirkulasi atmosfernya masih belum jelas di kalangan pemodel iklim. Håkan Svedhem, ESA Project Scientist untuk Venus Express, berkomentar:
Studi ini menantang pemahaman kita saat ini tentang pemodelan iklim dan, khususnya, super-rotasi, yang merupakan fenomena utama yang terlihat di Venus.
Baca lebih lanjut tentang studi ini dari ESA
Panel ini menunjukkan contoh tipe baru morfologi awan yang ditemukan di sisi malam Venus berkat ESA's Venus Express dan teleskop inframerah IRTF dari NASA. Baris atas, dari kiri ke kanan: gelombang stasioner diamati oleh Venus Express, pola "bersih" diamati dengan IRTF. Baris bawah: filamen misterius (kiri) dan ketidakstabilan dinamis (kanan) yang diamati oleh Venus Express. Gambar melalui ESA / VIRTIS / J. Peralta dan R. Hueso.
Intinya: Para peneliti yang menggunakan data pesawat ruang angkasa Venus Express melaporkan "gelombang stasioner" dan fitur yang bergerak perlahan di awan atas planet itu, selama malam Venus yang panjang dan misterius.