Венера показывает свою горячую облачную сторону

Венера настолько горячая, что ее поверхность хорошо освещена ночью сквозь густые облака.

Об этом свидетельствуют изображения, сделанные солнечным зондом НАСА Parker Solar Probe.

Средняя температура планеты составляет около 860 градусов по Фаренгейту, а густые облака серной кислоты закрывают обзор. До сих пор единственные изображения поверхности Венеры были сделаны четырьмя советскими космическими аппаратами, которые успешно приземлились там в 1970-х и 1980-х годах, поработав некоторое время, прежде чем сдаться адским окраинам.

Во время облета Венеры космический корабль «Паркер» направил свои камеры на ночную сторону Венеры. Он смог увидеть видимые длины волн света, в том числе красноватые цвета в ближнем инфракрасном диапазоне, которые могли проходить сквозь облака.

«Это новый способ взглянуть на Венеру, которого мы раньше не пробовали — на самом деле, мы не были уверены, что это возможно», — сказала Лори Глэз, директор Планетарного отдела НАСА.

На изображениях Паркера более горячие регионы, такие как нижние вулканические равнины, выглядели ярче, в то время как более высокие регионы, такие как Терра Афродиты, один из трех регионов размером с континент на Венере, были примерно на 85 градусов холоднее и темнее.

Брайан Вуд, физик из Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия, и ведущий автор Исследование, опубликованное в этом месяце в Geophysical Research Letters. в котором описаны результаты. «Она начинает немного светиться в очень красных волнах. И вот что мы видим: поверхность Венеры светится в очень красных волнах, потому что она такая горячая».

Изображения также показали ореол светящегося кислорода в атмосфере.

«Мы смогли сделать эти действительно красивые, удивительные изображения», — сказала Никола Фокс, директор отдела солнечной физики НАСА.

Для доктора Вуда и других ученых, работающих над миссией, исследование стало ускоренным курсом планетарной науки. «Я никогда не изучал планеты, — сказал доктор Вуд. «Мы все солнечные физики. Мы эксперты по солнцу, а не по планетам».

Как следует из названия, миссия Parker Solar Probe состоит в том, чтобы сканировать Солнце, выдерживая палящие температуры, когда он погружается во внешнюю атмосферу Солнца. По замыслу траектория космического корабля Parker делает несколько близких полетов к Венере, используя гравитацию планеты в качестве тормоза, позволяющего ему все ближе и ближе приближаться к Солнцу.

Прибор с одной камерой, известный как Wide-Field Imager for Parker Solar Probe, или WISPR, не предназначен для прямого наблюдения за солнцем, которое очень яркое, особенно на близких расстояниях. Вместо этого WISPR симметричен стороне, с которой заряженные частицы, известные как солнечный ветер, отрываются от солнца со скоростью один миллион миль в час.

Перед запуском солнечного зонда Parker в 2018 году доктор Глейз и доктор Фокс, который тогда был научным сотрудником миссии, обсудили возможность использования инструментов во время облета Венеры. Но только после запуска были сделаны подтвержденные планы, и космический зонд Parker работал без сбоев.

«Это произошло только из соображений безопасности», — сказал доктор Фокс. «Пока вы не выйдете на орбиту, вы на самом деле не знаете, как управлять своим космическим кораблем».

Было показано, что WISPR, разработанный для улавливания слабых частиц солнечного ветра, способен выявить слабое свечение на ночной стороне Венеры.

Потребовалось немного проб и ошибок, чтобы выяснить это. В июле 2020 года во время первого полета, где была включена камера, ученые обнаружили, что если какая-либо часть дневной стороны Венеры попадала в поле зрения, то изображение получалось сильно переэкспонированным.

«Мы действительно не знали, что делаем», — сказал доктор Вуд. «Мы быстро поняли, что это приводит к тому, что изображение совершенно непригодно для использования».

Но фотографий ночной стороны было всего две. «Это изображения, которые открыли нам: «Вау, теперь мы что-то видим», — сказал доктор Вуд.

Ученые были более подготовлены, когда их космический корабль снова поднялся в воздух в феврале прошлого года и сделал достаточно фотографий, чтобы снять их на пленку.

Другие орбитальные космические аппараты, в том числе японский «Акацуки» и «Венера-Экспресс» Европейского космического агентства, обнаружили аналогичные закономерности в более длинных инфракрасных волнах, которые невидимы для человеческого глаза. (По словам доктора Вуда, неясно, увидит ли астронавт на орбите над ночной стороной Венеры свечение, обнаруженное Паркером, потому что человеческий глаз едва различает эти длины волн.)

Поскольку разные материалы светятся с разной интенсивностью и на разных длинах волн, можно объединить данные Паркера с инфракрасными наблюдениями с других космических аппаратов, чтобы помочь идентифицировать некоторые минералы на поверхности.

«Вот куда мы хотели бы пойти с этими данными, но мы еще не совсем там», — сказал доктор Вуд.

Эти данные также помогут будущим венерианским миссиям, таким как DAVINCI+ НАСА, который планируется запустить в конце десятилетия и отправить на поверхность парашютный зонд. «Я думаю, что это будет действительно захватывающее время», — сказал Джеймс Гарвин, главный исследователь DAVINCI+. «Цветок будет жить».

Космический зонд Parker не сможет еще раз хорошо рассмотреть ночную сторону Венеры до своего последнего пролета в ноябре 2024 года.

Доктор Вуд отмечает историческую согласованность своих открытий Венеры. В 1962 году первый успешный планетарный зонд, миссия НАСА «Маринер-2» к Венере, подтвердила существование солнечного ветра. Это было предсказание Юджина Паркера, астрофизика-тезки миссии, над которой он сейчас работает.

«Я нахожу удивительным, что эта связь между исследованиями Венеры и исследованиями солнечного ветра существовала с самого начала», — сказал доктор Вуд.