آرشیو چهار‌شنبه ۳۱ اردیبهشت ۱۳۹۹، شماره ۵۶۶۵
زندگی: دانش
۱۵
جام آسمان

رمزگشایی از علت چرخش سریع جو در زهره

سمیرا کیان پور

براساس نتایج تحقیقات دانشمندان ژاپنی به نظر می رسد معمای چرخش بسیار سریع جو سیاره زهره حل شده باشد. سیاره زهره در مقایسه با زمین ما با سرعت کمتری به دور محور خود می چرخد؛ به طوری که 243 روز زمینی طول می کشد که سطح این سیاره دور محور خود یک دور کامل بزند. اما اتمسفر سوزان زهره 60 مرتبه سریع تر نسبت به سطح آن این چرخش را کامل می کند و هر 96 ساعت یکبار به دور سیاره می چرخد. این پدیده که به ابرچرخش (super rotation) معروف است در سال 1339 (1960) توسط دانشمندان شناسایی شد اما علت آن همواره نامعلوم بود.

البته این پدیده تنها مختص جو سیاره زهره نیست، بلکه در بزرگ ترین قمر زحل، تیتان، هم دیده شده است. طبق مطالعات پیشین برای این که چنین وضعیتی به وجود بیاید و پایدار بماند جو زهره باید تکانه زاویه ای کافی برای غلبه بر اصطکاک با سطح سیاره را داشته باشد، با این حال مشخص نبود منبع این تکانه زاویه ای دقیقا چیست.

برای یافتن پاسخ این سوال دانشمندان اطلاعات کاوشگر ژاپنی آکاتسوکی را که از سال 1394/ 2015 به دور سیاره زهره می چرخد، تجزیه و تحلیل کردند.

آنها با استفاده از تصاویر فرابنفش و داده های فروسرخی که این کاوشگر گردآوری کرده بود توانستند حرکت ابرهای سیاره زهره را ردیابی و به کمک آنها، الگو و نقشه ای از مسیر حرکت ابرها و چگونگی چرخه گرما در جو سیاره را ترسیم کنند.

دانشمندان با تحلیل تصاویر متوجه شدند دو جریان هوایی اصلی بر پایدار ماندن پدیده ابرچرخش جو زهره اثر می گذارد؛ یکی از آنها جریان هوایی شمالی - جنوبی به نام جریان نصف النهاری است که گرما را از عرض های جغرافیایی پایین به عرض های بالاتر یعنی به سمت قطب ها منتقل می کند؛ زیرا در استوای سیاره حرارت دریافتی از خورشید بیشتر از قطب شمال و جنوب آن است. این جریان نصف النهاری به نحوی تکانه زاویه ای را به ابرچرخش جو سیاره زهره اعمال می کند که باعث کاهش قدرت آن می شود.

از سوی دیگر یک جریان حرارتی دیگر وجود دارد که به علت تفاوت دما بین قسمت روز و شب ایجاد می شود. این جریان حرارت را از ناحیه روز و گرم زهره به سمت ناحیه تاریک و سرد این سیاره منتقل می کند.

این جریان حرارتی، کاهش سرعت ناشی از جریان قبل را با شتاب خود و تکانه زاویه ای که در جهت افقی و عمودی به ابرچرخش جو وارد می کند جبران می کند. فعالیت این جریان در نهایت باعث تقویت و بقای پدیده ابرچرخش در جو این سیاره می شود.

این تحقیقات نه تنها علت بقای پدیده ابر چرخش را در سیاره زهره توضیح می دهد بلکه نشان می دهد حرارت چطور در سراسر سیاره توزیع می شود.

به گفته تاکاشی هارینوچی مسوول ارشد این تحقیق، این یافته ها علاوه بر این می تواند در رمزگشایی از قابل سکونت بودن سیارات فراخورشیدی که در وضعیت قفل گرانشی با یکدیگر قرار دارند نیز کمک کننده باشند. هر یک از این سیاره ها یک نیمه تاریک دارند که نوری را از ستاره دریافت نمی کند و نیمه دیگر که دائم در معرض تابش نور است.

در این سیاره ها امکان وجود حیات به نوعی که ما می شناسیم در بهترین حالت در مرز تاریک و روشن بین روز و شب امکان پذیر است. گرچه امروز می دانیم ابرچرخش جو می تواند دمای بین بخش روز و شب سیاره را متعادل سازد.

space، cosmosmagazine، phys