Golemi poremećaj u oblacima Venere, širok oko 6.000 kilometara, godinama je zbunjivao znanstvenike. Novi modeli sada pokazuju da iza te neobične atmosferske anomalije stoji snažan proces u donjim slojevima Venerinih oblaka, koji paru sumporne kiseline potiskuje prema višim dijelovima atmosfere i ondje stvara masivnu liniju oblaka.
Istraživanje, u kojem je sudjelovao i tim sa Sveučilišta u Tokiju, objavljeno je u časopisu Journal of Geophysical Research: Planets. Rezultati bi mogli pomoći u boljem razumijevanju Venerine atmosfere, ali i u razvoju preciznijih modela za buduće planetarne misije.
Anomalija koja danima kruži oko planeta
Venera je planet trajno skriven ispod gustog sloja oblaka. Za promatrača sa Zemlje to znači da je njezina površina gotovo nedostupna izravnom pogledu, no za istraživače atmosfere takav oblačni pokrov nudi rijetku prednost. Na planetu na kojem su oblaci stalno prisutni lakše je pratiti velike obrasce strujanja nego na svijetu poput Zemlje, gdje se oblaci neprestano stvaraju, nestaju i mijenjaju pod utjecajem lokalnog vremena.
Jedna od najneobičnijih značajki Venerine atmosfere jest superrotacija. Oblaci se oko planeta gibaju mnogo brže nego što se Venera okreće oko svoje osi, približno 60 puta brže od same rotacije planeta. Takvi procesi nisu potpuno jedinstveni. Oblici superrotacije poznati su i u drugim sredinama, uključujući Mars, Sunce i gornje slojeve Zemljine atmosfere.
No snimke japanske letjelice Akatsuki iz 2016. godine pokazale su nešto posebno. U području Venerina ekvatora vidljiv je golem atmosferski poremećaj koji se ponavlja i danima kruži oko planeta. Ponekad doseže širinu od oko 6.000 kilometara.
Znanstvenici su znali da promatraju vrlo velik atmosferski val, ali nisu imali jasno objašnjenje za njegovo podrijetlo.
“Prepoznali smo pojavu, ali godinama je nismo mogli razumjeti”, rekao je profesor Takeshi Imamura pri Sveučilištu u Tokiju. “Zahvaljujući ovom istraživanju, sada možemo pokazati da taj oblačni poremećaj uzrokuje najveći poznati hidraulički skok u Sunčevu sustavu.”
Što se događa u donjim slojevima oblaka
Pojam hidraulički skok u ovom slučaju označava naglu promjenu strujanja fluida. Najjednostavniji primjer može se vidjeti u sudoperu. Kada mlaz vode udari u površinu, voda se najprije širi brzo i plitko, a zatim se u jednom području naglo uspori i postane dublja. Granica između ta dva režima strujanja jest hidraulički skok.
Na Veneri se sličan proces odvija u atmosferi, ali u golemim razmjerima. Prema novom modelu, atmosferski val koji se kreće prema istoku, poznat kao Kelvinov val, postaje nestabilan u donjem i srednjem području Venerinih oblaka. U tom trenutku brzina strujanja naglo se mijenja, a u atmosferi nastaje snažno lokalno uzlazno gibanje.
To uzlazno strujanje podiže paru sumporne kiseline u više slojeve atmosfere. Ondje se ona kondenzira u kapljice i stvara dugu, gustu liniju oblaka. Upravo se ta linija vidi kao golema anomalija koja kruži oko Venere.
Imamura ističe da je otkriće neočekivano jer povezuje dvije vrste procesa koje se u dinamici fluida obično promatraju odvojeno. S jedne strane riječ je o velikom vodoravnom atmosferskom valu koji obuhvaća golemo područje planeta. S druge strane nastaje snažno, lokalizirano okomito strujanje koje materijal podiže u više slojeve oblaka.
Model koji mijenja sliku Venerine atmosfere
Venerina atmosfera ima tri glavna sloja oblaka, a donji i srednji slojevi još nisu dovoljno dobro razjašnjeni. Upravo ondje, prema novom istraživanju, nastaje proces koji oblikuje vidljivu anomaliju.
Tim je hidraulički skok simulirao modelom dinamike fluida, odnosno numeričkim modelom koji opisuje kako se plinovi i tekućine gibaju. Nastanak oblaka zatim su ispitali mikrofizičkim modelom koji prati ponašanje manjeg dijela zraka dok se kreće kroz atmosferu.
Model je uspio reproducirati promatrani oblačni poremećaj. Još važnije, pokazao je da taj proces može sudjelovati u održavanju superrotacije Venerine atmosfere. To znači da anomalija nije samo neobičan oblačni uzorak, nego dio šire dinamike koja upravlja atmosferom planeta.
“Dosad smo za Veneru koristili globalni cirkulacijski model sličan onima za Zemlju, ali taj model ne uključuje hidraulički skok koji smo sada identificirali”, objasnio je Imamura.
Sljedeći korak bit će uključivanje tog procesa u sveobuhvatniji klimatski model Venere. To neće biti jednostavno. Takve simulacije traže ogromnu računalnu snagu, a Imamura ističe da ni moderna superračunala ne čine taj posao lakim.
Venera možda nije jedini takav svijet
Ovo je prva opservacija hidrauličkog skoka takvih razmjera na drugom planetu. Ipak, fizika koja stoji iza njega mogla bi se pojaviti i drugdje.
Prema Imamuri, u određenim uvjetima i Marsova atmosfera mogla bi imati obilježja potrebna za nastanak sličnog procesa. To otvara važno pitanje za buduće planetarne modele: koliko atmosferskih pojava promatramo, a još ih ne znamo pravilno povezati s procesima koji se odvijaju dublje u atmosferi?
Za Veneru je odgovor sada jasniji. Golema anomalija u oblacima nije samo prolazni uzorak u gustoj atmosferi planeta, nego trag snažnog procesa koji povezuje duboko strujanje, kondenzaciju sumporne kiseline i planetarnu superrotaciju.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
Izvori i publikacija
Takeshi Imamura et al, A Planetary‐Scale Hydraulic Jump Driving Venus' Cloud Front
DOI: 10.1029/2026je009672
Časopis / izvor: Journal of Geophysical Research: Planets
