Suasana Venus sama misteri kerana padat dan terik. Selama beberapa generasi, saintis telah berusaha mempelajarinya dengan menggunakan teleskop darat, misi orbit, dan probe atmosfera sekali-sekala. Dan pada tahun 2006, ESA Venus Express misi menjadi penyiasat pertama untuk melakukan pemerhatian jangka panjang terhadap atmosfer planet, yang banyak mengungkap mengenai dinamika.
Dengan menggunakan data ini, sekumpulan saintis antarabangsa - diketuai oleh penyelidik dari Badan Aeroangkasa dan Eksplorasi Jepun (JAXA) - baru-baru ini melakukan kajian yang mencirikan corak angin dan awan atas di sisi malam Venus. Selain menjadi yang pertama seumpamanya, kajian ini juga menunjukkan bahawa suasana berkelakuan berbeza di sisi malam, yang tidak dijangka.
Kajian yang berjudul "Gelombang Stasioner dan Ciri-ciri Gerak Perlahan di Awan Langit Malam Atas", baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah Astronomi Alam. Diketuai oleh Javier Peralta, International Young Fellow JAXA, pasukan itu merujuk data yang diperoleh oleh Venus Express ’ rangkaian instrumen saintifik untuk mengkaji jenis, morfologi, dan dinamik awan planet yang sebelumnya tidak dapat dilihat.
Walaupun banyak kajian telah dilakukan mengenai atmosfer Venus dari soace, ini adalah pertama kalinya kajian ini tidak tertumpu pada hari di planet ini. Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Peralta dalam kenyataan media ESA:
“Ini adalah kali pertama kami dapat mencirikan bagaimana suasana beredar di sisi malam Venus dalam skala global. Walaupun peredaran atmosfera di pinggir bumi telah diterokai secara meluas, masih banyak yang dapat ditemui mengenai sisi malam. Kami mendapati bahawa corak awan di sana berbeza dengan corak di siang hari, dan dipengaruhi oleh topografi Venus.“
Sejak tahun 1960-an, para astronom telah menyedari bahawa atmosfer Venus berperilaku jauh berbeza dengan planet-planet daratan yang lain. Walaupun Bumi dan Marikh mempunyai atmosfer yang berputar bersama dengan kelajuan yang hampir sama dengan planet ini, atmosfer Venus dapat mencapai kecepatan lebih dari 360 km / jam (224 mph). Jadi sementara planet memerlukan 243 hari untuk berputar sekali pada paksinya, atmosfera hanya memerlukan 4 hari.
Fenomena ini, yang dikenali sebagai "putaran super", pada dasarnya bermaksud bahawa atmosfer bergerak lebih 60 kali lebih cepat daripada planet itu sendiri. Di samping itu, pengukuran pada masa lalu menunjukkan bahawa awan terpantas terletak di tingkat awan atas, 65 hingga 72 km (40 hingga 45 mi) di atas permukaan. Walaupun sudah berpuluh tahun belajar, model atmosfera tidak dapat menghasilkan putaran super, yang menunjukkan bahawa beberapa mekanik tidak diketahui.
Oleh itu, Peralta dan pasukan antarabangsa - yang merangkumi penyelidik dari Universidad del País Vasco di Sepanyol, Universiti Tokyo, Universiti Kyoto Sangyo, Pusat Astronomi dan Astrofizik (ZAA) di Universiti Teknikal Berlin, dan Institut Astrofizik dan Planetologi Angkasa di Rom - memilih untuk melihat sisi yang belum diterokai untuk melihat apa yang dapat mereka temui. Seperti yang dijelaskannya:
"Kami fokus pada malam hari kerana ia tidak dapat diterokai dengan baik; kita dapat melihat awan atas di sisi malam planet melalui pelepasan haba mereka, tetapi sukar untuk memerhatikannya dengan betul kerana kontras pada gambar inframerah kami terlalu rendah untuk mengambil maklumat yang cukup. "
Ini terdiri dari mengamati awan sisi malam Venus dengan Spektrometer Pengimejan Termal Terlihat dan Inframerah (VIRTIS). Alat ini mengumpulkan beratus-ratus gambar secara serentak dan panjang gelombang yang berbeza, yang kemudian digabungkan oleh pasukan untuk meningkatkan penglihatan awan. Ini membolehkan pasukan melihat mereka dengan betul untuk pertama kalinya, dan juga mendedahkan beberapa perkara yang tidak dijangka mengenai suasana malam di Venus.
Apa yang mereka lihat ialah putaran atmosfera kelihatan lebih huru-hara di sisi malam daripada apa yang telah diperhatikan pada masa lalu pada waktu siang. Awan atas juga membentuk bentuk dan morfologi yang berlainan - iaitu corak besar, bergelombang, tambal sulam, tidak teratur dan seperti filamen - dan didominasi oleh gelombang pegun, di mana dua gelombang yang bergerak ke arah yang berlawanan saling membatalkan satu sama lain dan membuat corak cuaca yang statik.
Sifat 3D gelombang pegun ini juga diperoleh dengan menggabungkan data VIRTIS dengan data radio-sains dari eksperimen Sains Radio Venus (VeRa). Secara semula jadi, pasukan itu terkejut apabila melihat jenis tingkah laku atmosfera ini kerana mereka tidak konsisten dengan apa yang telah diperhatikan secara rutin pada hari tersebut. Lebih-lebih lagi, mereka bertentangan dengan model terbaik untuk menjelaskan dinamika suasana Venus.
Dikenali sebagai Model Peredaran Global (GCM), model-model ini meramalkan bahawa di Venus, putaran super akan berlaku dengan cara yang hampir sama pada waktu siang dan malam. Lebih-lebih lagi, mereka menyedari bahawa gelombang pegun di sisi malam nampaknya bertepatan dengan ciri ketinggian tinggi. Seperti yang dijelaskan oleh Agustin Sánchez-Lavega, seorang penyelidik dari University del País Vasco dan pengarang bersama di atas kertas tersebut:
“Gelombang pegun mungkin adalah apa yang kita sebut gelombang graviti - dengan kata lain, gelombang naik dihasilkan lebih rendah di atmosfer Venus yang nampaknya tidak bergerak dengan putaran planet ini. Gelombang ini tertumpu di kawasan curam dan pergunungan di Venus; ini menunjukkan bahawa topografi planet mempengaruhi apa yang berlaku di atas di awan.“
Ini bukan kali pertama para saintis melihat kemungkinan hubungan antara topografi Venus dan pergerakan atmosfera. Tahun lalu, sepasukan ahli astronomi Eropah membuat kajian yang menunjukkan bagaimana corak cuaca dan gelombang yang meningkat di siang hari secara langsung berkaitan dengan ciri topografi. Penemuan ini berdasarkan gambar UV yang diambil oleh Venus Monitor Camera (VMC) di atas Venus Express.
Menjumpai sesuatu yang serupa berlaku di malam hari adalah sesuatu yang mengejutkan, sehingga mereka menyedari bahawa mereka bukanlah satu-satunya yang dapat melihatnya. Seperti yang dinyatakan oleh Peralta:
“Ia adalah saat yang menggembirakan apabila kami menyedari bahawa beberapa ciri awan dalam gambar VIRTIS tidak bergerak seiring dengan suasana. Kami mempunyai perdebatan panjang mengenai apakah hasilnya nyata - sehingga kami menyedari bahawa pasukan lain, yang diketuai oleh pengarang bersama Dr. Kouyama, juga secara bebas menemui awan pegun di sebelah malam menggunakan Kemudahan Teleskop Inframerah (IRTF) NASA di Hawaii! Penemuan kami disahkan ketika kapal angkasa Akatsuki JAXA dimasukkan ke orbit di sekitar Venus dan segera melihat gelombang pegun terbesar yang pernah diperhatikan di Sistem Suria di Venus.“
Penemuan ini juga mencabar model gelombang pegun yang ada, yang diharapkan terbentuk dari interaksi ciri permukaan angin dan permukaan tinggi. Namun, pengukuran sebelumnya dilakukan oleh era Soviet Venera pendarat telah menunjukkan bahawa angin permukaan mungkin terlalu lemah untuk ini berlaku di Venus. Selain itu, hemisfera selatan, yang diperhatikan oleh pasukan untuk kajian mereka, ketinggiannya agak rendah.
Dan seperti yang ditunjukkan oleh Ricardo Hueso dari University of the Basque Country (dan pengarang bersama di atas kertas), mereka tidak mengesan gelombang pegun yang sesuai di paras awan yang lebih rendah. "Kami menjangkakan gelombang ini berada di tahap yang lebih rendah kerana kami melihatnya di tingkat atas, dan kami menyangka gelombang itu naik melalui awan dari permukaan," katanya. "Ini pasti hasil yang tidak dijangka, dan kita semua perlu melihat semula model Venus kita untuk meneroka maknanya."
Dari maklumat ini, nampaknya topografi dan ketinggian berkaitan dengan perilaku atmosfera Venus, tetapi tidak secara konsisten. Oleh itu, gelombang berdiri yang diamati di sisi malam Venus mungkin disebabkan oleh beberapa mekanisme lain yang tidak dapat dikesan di tempat kerja. Sayangnya, nampaknya suasana Venus - khususnya aspek utama putaran super - masih mempunyai beberapa misteri bagi kita.
Kajian ini juga menunjukkan keberkesanan menggabungkan data dari pelbagai sumber untuk mendapatkan gambaran yang lebih terperinci mengenai dinamika planet. Dengan peningkatan lebih lanjut dalam instrumen dan perkongsian data (dan mungkin satu atau dua misi lain ke permukaan) kita dapat mengharapkan untuk mendapatkan gambaran yang lebih jelas tentang apa yang mendorong dinamika atmosfera Venus tidak lama lagi.
Dengan sedikit keberuntungan, mungkin akan ada hari ketika kita dapat memodelkan suasana Venus dan meramalkan corak cuaca seakurat yang kita lakukan dengan bumi.
