En longitudes de onda visibles,las características de las nubes individuales son difíciles de ver, pero las observaciones realizadas por instrumentos en el orbitador Venus Express de la ESA han revelado muchos trenes de ondas de pequeña escala. El análisis muestra que las ondas se encuentran sobre todo en las latitudes altas del norte, sobre todo por encima de Ishtar Terra, una región de dimensiones continentales, que incluye las montañas más altas del planeta.
Venus es un mundo de contrastes. En la superficie, la temperatura llega a 450 * C (723.15 K), lo suficientemente caliente como para derretir el plomo, mientras que los vientos en la atmósfera densa golpean en un lento 3-4 km / h. En las cimas de las nubes, las temperaturas son gélidas -70 * C (203.15 K), pero la velocidad del viento llega a 300-400 km / h, mucho más rápido que los huracanes en la Tierra.
Se podría esperar, por lo tanto, que existe poca relación entre el bicarbonato de atmósfera cerca de la tierra y la atmósfera superior, algunos 60-70 km por encima. Sin embargo, las observaciones de la nave espacial durante varias décadas indican que la relación se parece más a una atmósfera más baja '-como un océano ', coronado por una capa de nubes opacas que actúa como la superficie del océano.
Las primeras evidencias de ondas atmosféricas que se generan por el aire que fluye sobre las principales características topográficas se produjo en 1985, cuando dos globos Vega soviéticos volaron a una altitud de 54 kilometros, experimentaron un viaje lleno de baches por encima de las tierras altas del sur de Aphrodite Terra.
Casi tres décadas más tarde, las observaciones realizadas por instrumentos a bordo de Venus Express proporcionan nueva evidencia que confirma la propagación ascendente de ondas atmosféricas de la superficie de la cubierta principal de nubes y por encima.
Estas llamadas ondas de gravedad sólo pueden existir en un ambiente estable estratificado. Ellos pueden ser provocados, por ejemplo, por convección (el aumento ligero de aire, más caliente) desde abajo o por el flujo horizontal que pasa sobre un obstáculo, tal como una montaña. Este es el mismo proceso que crea ondulaciones en la superficie de un río cuando fluye sobre una roca sumergida.
Las ondas de gravedad son muy importantes, ya que pueden transportar energía y momento mediante la propagación vertical y horizontalmente a través de la atmósfera. Ellos son una característica común en las atmósferas superiores de los planetas terrestres. En la Tierra, las ondas de gravedad con frecuencia revelan su presencia a través de formaciones de nubes, como en el caso de las ondas en el lado de sotavento de las montañas. A menudo toman la forma de trenes de ondas - una serie de ondas que se desplazan en la misma dirección, a intervalos regulares.
La evidencia de este proceso de formación de ondas en la atmósfera de Venus fue reportado por primera vez en noviembre de 2012, cuando un equipo internacional, dirigido por Silvia Tellmann del Rheinisches Institut fuer Umweltforschung, Universidad de Colonia, Alemania, utilizó el experimento Venus Express Radio Science (Vera) obteniendo perfiles atmosféricos anteriores en la extremidad del planeta a una altura de 40-90 km.
Mediante el estudio de los cambios en las frecuencias de las señales de radio, ya que se reflejan y se inclinó durante su paso a través de la atmósfera de Venus en el camino a la Tierra, el equipo obtuvo más de 500 perfiles atmosféricos entre la llegada de la nave espacial en Venus en 2006 y julio de 2011. Los datos les permitieron calcular la presión y la temperatura a diferentes altitudes y los lugares sobre el planeta.
Estas vistas laterales de la atmósfera superior hacen posible el estudio de la dependencia de los pequeños agricultores, las variaciones de temperatura verticales en la hora local y la latitud. Las diferencias de temperatura de pocos grados Celsius y las longitudes de onda verticales de 1-4 km se extrajeron de los datos, revelando numerosas ondas de gravedad. Estas eran evidentes alteraciones casi periódicos sobre los perfiles de temperatura atmosférica, a menudo cientos de kilómetros de diámetro.
Se encontró que las olas eran más comunes en las latitudes 60-75 grados, con la mayor actividad en el lado de sotavento de las montañas en el hemisferio norte.
Este resultado ha sido confirmado por un análisis por separado de las ondas observadas en las cimas de las nubes de Venus en las imágenes tomadas por la cámara Monitoreo Visible (VMC) en Venus Express. El nuevo estudio, publicado en la edición de enero 2014 de Ícaro, se llevó a cabo por un equipo internacional dirigido por Arianna Piccialli, un investigador postdoctoral en las Atmósferas Laboratoire, Milieux, Observaciones Espaciales (LATMOS-UVSQ), Guyancourt, Francia. Ella se basó en las instalaciones ESTEC de la ESA en los Países Bajos, cuando se llevó a cabo la investigación.
Imágenes de alta resolución del hemisferio norte de Venus obtenida con la VMC durante más de 1.500 órbitas hicieron posible llevar a cabo por primera vez un estudio detallado de las características de pequeña escala a las cimas de las nubes, 62-70 km por encima de la superficie. Se realizó una búsqueda sistemática visual en las imágenes, y se observaron los patrones de ondas en más de 300 imágenes.
Fueron identificados en las imágenes VMC, con base en su tamaño y forma - Cuatro tipos de olas - de largo, mediano, cortos e irregulares. Las ondas largas aparecieron rasgos rectos tan estrecha que se extiende más de unos pocos cientos de kilómetros y con longitudes de onda (separación de crestas) entre 7 y 17 km. Ondas de tipo mediano exhibieron frentes de onda irregulares que se extienden por más de 100 km y con longitudes de onda de 8 a 21 km. Las ondas cortas tenían una anchura de varias decenas de kilómetros y se extendieron a unos cientos de kilómetros, con longitudes de onda de 3 -16 kilometros. Campos de ondas irregulares parecían ser el resultado de la interferencia de ondas.
Las olas se identifican a menudo en las imágenes tomadas en diferentes longitudes de onda (ultravioleta - 365 nm; visible - 513 nm, y el infrarrojo cercano - 965 nm y 1000 nm). Como fue el caso de las ondas detectadas por Vera, que se encontraron sobre todo en las latitudes altas (60 a 80 grados N) en una región de gran nube conocida como 'el collar de frío ", y se concentraron por encima de las tierras altas del tamaño de continentes Ishtar Terra.
"La órbita elíptica de Venus Express, con pericentro (punto más cercano al planeta) por encima de las latitudes altas del norte, significaba que podíamos obtener imágenes con una resolución espacial de unos pocos cientos de metros por pixel en esta región", dijo Arianna Piccialli.
"Desafortunadamente, esto sólo nos permitió obtener pequeñas instantáneas de características de las nubes. Además, la alta velocidad (9 km / s) de la nave espacial cerca de pericentro no nos permitió medir la velocidad de las olas, debido al corto intervalo de tiempo entre pares de imágenes.
"Por sí mismas, estas limitaciones no permiten establecer con absoluta tranquilidad de la naturaleza de estas ondas Sin embargo, mediante la comparación de la morfología y las propiedades de las funciones de onda observadas en imágenes VMC a los observados por observaciones anteriores -. Tales como los datos de Vera - es razonable suponer que las olas aquí estudiadas son las ondas de gravedad asociados con el flujo de aire sobre las tierras altas de Ishtar Terra ".
"Este es un resultado interesante, ya que fortalece el caso de que la topografía es probable que sea una influencia significativa en la circulación atmosférica de Venus", dijo Hakan Svedhem, científico del proyecto de la ESA Venus Express.
"Esta influencia ha sido predicho por los modelos, pero nunca observados con tanto detalle hasta ahora. Comprender los mecanismos de influencia superficial en procesos atmosféricos es crucial para entender el mantenimiento de la notablemente rápida circulación de la atmósfera en el tope de las nubes de Venus.
"Estos resultados muestran la versatilidad de la Venus Express, que ha hecho posible el estudio de un mismo fenómeno mediante el uso de dos técnicas independientes y muy diferentes -. De imagen y de ocultación de radio También confirma, una vez más, que los satélites de la ESA están proporcionando datos de crucial importancia para la comprensión de nuestros vecinos planetarios ". www.spaceref.com
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