kozmos.hr
  • Naslovnica
  • /
  • Svemir
  • /
  • Slučajno prikupljeni podaci promijenili razumijevanje Venerine atmosfere
Svemir

Slučajno prikupljeni podaci promijenili razumijevanje Venerine atmosfere

objavljeno

Nalaz mijenja razumijevanje Venerine atmosfere koja je vladala desetljećima.

Podaci koje je slučajno prikupila NASA-ina misija MESSENGER otkrivaju porast koncentracije dušika 45 kilometara iznad površine Venere, što pokazuje da atmosfera planeta nije jednoliko miješana, kako su znanstvenici tvrdili do sada.

Nalaz mijenja razumijevanje Venerine atmosfere koja vlada desetljećima. Studija je objavljena u časopisu Nature Astronomy 20. travnja. Unatoč činjenici da je otkriće objavljeno nedavno, pozadinska priča može se pratiti do lipnja 2007. kada je MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging) preletio Veneru prije nego što se preusmjerio na Merkur, gdje je završio desetogodišnju istraživačku misiju.

Instrumentalni timovi misije iskoristili su priliku da testiraju svoje uređaje i prikupe podatke prije nego što je stvarna emisija započela otprilike šest mjeseci kasnije.

Među članovima tima bio je i David Lawrence, nuklearni fizičar iz APL-a (Applied Physical Laboratory) na Sveučilištu Johns Hopkins. Bio je znanstvenik za instrument  neutronskog spektrometra MESSENGER, koji je detektirao neutrone puštene u svemir kozmičkim zrakama koje se sudaraju s molekulama u atmosferi ili površini planeta.

Cilj im je bio pronaći kontrolne znakove neutrona koji dolaze od atoma vodika u molekulama vode za koje se sumnjalo (i kasnije potvrđivalo) da su smrznuti u sjenama kratera na polovima Merkura.

https://kozmos.hr/znanstvenici-otkrili-radioemisiju-s-venere/

Međutim, na Veneri je Lawrence samo želio prikupiti neke podatke da provjeri radi li instrument ispravno. Početna provjera pokazala je da je to uspjelo i podaci su predstavljeni. No 2010. Lawrence je pregledao ta mjerenja, ovaj put s Patrickom Peplowskim, još jednim nuklearnim fizičarom APL-a. Unatoč 50 godina slanja robotskih misija na Veneru, uključujući 13 atmosferskih sondi i sletanja, ostala je velika neizvjesnost oko koncentracije dušika u Venerinoj atmosferi, posebno između 30 i 60 milja iznad površine.

To je zbunilo Peplowskog i Lawrencea jer je dušik druga po zastupljenosti molekula prisutna  u Venerinoj atmosferi, nakon ugljičnog dioksida.

“Nesigurnost nije nužno bila samo u instrumentu MESSENGER – mogla bi biti u cijelom planetu”, rekao je Lawrence u izjavi.

Lawrence je znao za članak iz 1962. koji je sugerirao da neutronska spektroskopija može pomoći u određivanju atmosferske koncentracije dušika u Veneri. Dušik je dovoljno dobar za uklanjanje labavih neutrona, za razliku od ugljika i kisika, koji su jedni od najgorih. Dakle, na Veneri, broj neutrona koje instrument otkriva mora ovisiti o količini atmosferskog dušika. MESSENGER je prikupio te podatke.

Istraživači su izveli računalnu simulaciju koja je podijelila 90 kilometara debelu atmosferu planeta na pojaseve u kojima su mogli manipulirati koncentracijom dušika i realno modelirati koliko će neutrona izaći iz letjelice.

Kad su uspoređivali svoje modele s podacima MESSENGER-a, otkrili su da se najbolje podudara kada atmosferski dušik predstavlja 5% volumena, otprilike 1,5 puta najniži izmjereni u atmosferi. A svi neutroni dolazili su iz područja otprilike 50 do 90 kilometara iznad površine, točno tamo gdje je postojala najveća nesigurnost.

Grafikon koji prikazuje koncentraciju dušika kroz Venerinu atmosferu.Izvor: Johns Hopkins APL.

“To je bila sreća”, rekao je Peplowski.

Točan razlog zašto se čini da se dušik povećava na većim nadmorskim visinama ostaje venerijanska enigma. Unatoč tome, njihovi su nalazi podigli zanimanje kod mnogih, ali ne zato što su ljudi oduševljeni. U stvari, činilo se da su mnogi kolege bili prilično iznenađeni da je to nešto što vrijedi istraživati.

“Ideja da je veća koncentracija dušika u gornjoj atmosferi nego u donjoj bila je izvan ljudskog dometa razmišljanja.”

Na tu su prepreku naišli ranije pokušavajući prikupiti sredstva za dovršetak studije. Projektu je novac uskraćen tri puta jer se smatrao slijepom ulicom. Podaci koji su im bili potrebni da bi bili sigurni u svoje rezultate i doveli svoje istraživanje kraju,  srećom, omogućio im je Jack Wilson, znanstvenik APL-a koji je analizirao iste MESSENGER podatke za nepovezan projekt. Nakon što je tim predstavio preliminarne rezultate tijekom konferencije 2016. godine, Ruska savezna svemirska agencija citirala je njihov rad u njihovoj misiji Venera-D na proučavanju atmosfere i površine Venere.

Trenutno se razmatraju dva prijedloga misija za NASA-in program otkrića, DAVINCI + i VERITAS, koji uključuju znanstvenike APL-a u svojim timovima, također s ciljem detaljnijeg proučavanja atmosfere Venere.

Peplowski i Lawrence kažu da ovaj novi rezultat naglašava oprez koji je istraživačima potreban pri donošenju zaključaka o atmosferskim podacima, posebno s rastućim zanimanjem za planetarne atmosfere u drugim solarnim sustavima.

“Još uvijek učimo osnovne stvari o Veneri i njezinoj atmosferi, a ona je naš susjed”, rekao je Peplowski. “Bitno je preispitati da znanstvenici mogu s pouzdanjem govoriti o atmosferama egzoplaneta udaljenih stotinama ili tisućama svjetlosnih godina.”

Donošenje rigoroznih i uvjerljivih zaključaka zahtijeva širok raspon podataka. Ali dobivanje tih podataka može ponekad zahtjevati samo malo sreće.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr

Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.