Вращение атмосферы Венеры значительно опережает вращение самой планеты. Этот феномен обусловлен неравномерным нагревом поверхности и постоянными «приливными» течениями, направленными от полюсов к экватору.
Венера — планета, вращающаяся крайне медленно, для совершения полного оборота вокруг своей оси ей требуется около 243 земных суток. Однако ее атмосфера представляет собой полную противоположность: она чрезвычайно плотная и горячая, насыщенная ядовитыми сернистыми газами и находящаяся в постоянном, бурный движении. Атмосфера вращается над планетой в 60 раз быстрее, чем сама Венера, достигая скорости более 350 км/ч. Это супервращение должно было бы быстро замедлиться, рассеивая энергию, однако происходящие в атмосфере процессы непрерывно поддерживают его. Сила ветров в атмосфере Венеры настолько велика, что они даже чуть « подталкивают» вращение планеты.
«Несмотря на то, что супервращение было впервые обнаружено в 1960-х годах, причины его возникновения и поддержания до сих пор остаются невыясненными», — говорит Такеси Хоринути, сотрудник Университета Хоккайдо. В новой статье, опубликованной в журнале Science, Хоринути и его коллеги предложили объяснение супервращению венерианской атмосферы, связав его с термическими приливами – разницей давления, возникающей вследствие неравномерного нагрева атмосферы солнечным излучением.
Для своей работы исследователи использовали данные, полученные японским космическим аппаратом Akatsuki (Planet-C), запущенным десять лет назад и функционирующим на орбите соседней планеты с конца 2015 года. Благодаря наблюдениям в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах, ученым удалось определить скорости ветров в различных слоях атмосферы и на разных широтах, а затем – создать детальную модель ветровых потоков, вызывающих супервращение.
На освещенной солнечным светом и поливаемой им стороне атмосферы Венеры происходит нагрев, после чего она перемещается на ночную сторону в виде мощного и непрерывного потока ветра, движущегося вдоль экватора. На Земле континенты и океаны, «разбивающие» его течение, препятствуют стабилизации подобного потока. На Венере океанов нет (хотя и были), а воздушные потоки, вызванные приливными явлениями, усиливают скорость ветра.
Теплый воздух, расположенный в районе экватора, поднимается вверх и перемещается к северному и южному полюсам. В свою очередь, холодный воздух из приполярных и умеренных широт направляется в нижних слоях атмосферы к экватору, формируя циркуляционную ячейку Хэдли. Эти ячейки позволяют удерживать и ускорять мощные воздушные потоки в верхних слоях атмосферы в районе экватора, обеспечивая их стабильность.