Данные японских метеорологических спутников Himawari-8 и -9 были успешно использованы для мониторинга временных изменений температуры верхних слоёв облаков Венеры, что позволило выявить ранее неизвестные закономерности в температурной структуре различных волн. Команда под руководством Токийского университета сопоставила инфракрасные изображения за 2015–2025 годы, чтобы оценить температуру в диапазоне от одного дня до одного года. Результаты, опубликованные в журнале Earth Planets and Space, показывают, что метеорологические спутники могут служить дополнительным инструментом для изучения атмосферы Венеры из космоса и дополнять будущие наблюдения с помощью планетарных миссий и наземных телескопов.
Спутники Himawari-8 и Himawari-9, спутники, выведенные на орбиту в 2014 и 2016 годах, были созданы для наблюдения за мировыми атмосферными процессами с использованием многоспектральных камер нового поколения Himawari (Используя данные с передовых датчиков (AHIs), исследователи из Токийского университета смогли использовать их для космических наблюдений за Венерой. Камеры AHIs неожиданно зафиксировали планету вблизи земной орбиты.
Анализ изменений температуры во времени в верхних слоях облаков Венеры важен для понимания динамики ее атмосферы и связанных с ней процессах, например, тепловых приливах и планетарных волнах. Сбор информации об этих явлениях представляет собой сложную задачу. Астрономы отметили, что атмосфера Венеры характеризуется годовыми колебаниями отражательной способности и скорости ветра, однако ни одна планетарная миссия не проводила непрерывные наблюдения в течение более чем 10 лет. Наземные наблюдения могут быть полезны для долгосрочного мониторинга, но их возможности ограничены из-за влияния земной атмосферы и солнечного света в дневное время.
Метеорологические спутники способны устранить этот недостаток, поскольку имеют более длительный срок эксплуатации (спутники Himawari-8 и -9 будут функционировать до 2029 года). AHIs обеспечивают инфракрасное покрытие в нескольких диапазонах, которое ранее было ограничено для планетарных миссий, и необходимо для получения данных о температуре на различных высотах, а также для наблюдений с низким уровнем шума и высокой частотой. Чтобы продемонстрировать этот потенциал для изучения Венеры, команда исследователей изучила изменчивость атмосферы планеты во времени и провела сопоставительный анализ с ранее полученными данными. «Мы полагаем, что этот подход позволит получить важные сведения о Венере, учитывая отсутствие других космических аппаратов на орбите планеты до запланированных миссий 2030 года», — заявил Нисияма, автор исследования.
Используя архив, состоящий из 437 изображений Венеры, специалисты проанализировали данные и выявили изменения температуры верхних облачных слоев. Этот анализ был произведен с учетом фонового шума и видимого размера планеты на снимках, а также в моменты, когда геостационарный спутник, Венера и Земля находились на одной линии.
Данные были проанализированы в годовом и суточном масштабах и сопоставлены для всех инфракрасных диапазонов с целью изучения изменчивости тепловых приливов и волн планетарного масштаба. Полученные результаты показали изменение амплитуды тепловых приливов и планетарных волн в атмосфере со временем, характеризующееся ее уменьшением. Несмотря на то, что из-за ограниченного временного разрешения данных сложно сделать однозначные выводы о физических процессах, лежащих в основе этих изменений, колебания амплитуды теплового прилива, вероятно, связаны с десятилетними изменениями в структуре атмосферы Венеры.
Помимо успешного применения данных Himawari для наблюдения за планетами, команда смогла использовать их для выявления несоответствий в калибровке данных предыдущих миссий.
Нисияма обдумывает, как это исследование может расширить наши знания о планетах, расположенных за пределами Венеры. Разработанная методика открывает перспективы для продолжительного и комплексного наблюдения за объектами Солнечной системы, такими как Луна и Меркурий, которые в настоящее время являются предметом моего изучения. Инфракрасные спектры этих тел содержат ценную информацию о характеристиках их поверхности, позволяющую понять, как эти скалистые планеты развивались на протяжении времени. Мы ожидаем, что данная работа позволит оценить физико-химические параметры, а также динамику атмосферы, и внесет вклад в дальнейшее изучение эволюции планет в целом».
[Фото: ©2025 Nishiyama et al. CC-BY-ND]