Открытие на Венере: эффект кухонной раковины создает гигантские кислотные облака
Масштабное погодное явление, обнаруженное в экваториальной зоне Венеры, озадачивало ученых почти десять лет. Исследователи выяснили, что его природа схожа с физическим эффектом, возникающим в кухонной раковине, но проявляется в планетарном масштабе внутри облаков серной кислоты.
Венера давно считается одним из самых экстремальных мест в Солнечной системе: это раскаленный мир с колоссальным атмосферным давлением, облаками из серной кислоты и температурой поверхности, превышающей 460 градусов Цельсия. Тем не менее, одно явление в атмосфере планеты долгое время оставалось загадкой. Новое исследование, опубликованное в журнале Journal of Geophysical Research: Planets, предлагает объяснение гигантской полосе облаков длиной около 6 000 км, состоящей из серной кислоты и огибающей экватор планеты каждые несколько дней.
В 2016 году японский зонд «Акацуки» (JAXA) зафиксировал необычную облачную структуру на высоте около 50 км. Она выделялась четким краем, высокой скоростью перемещения и аномальными размерами, не имея внятного научного обоснования на протяжении почти десятилетия.
Международная группа ученых утверждает, что разгадала эту тайну, обратившись к физике потоков жидкостей. Согласно их модели, источником облаков является «феномен гидравлического прыжка» — эффект, возникающий, когда поток воды, движущийся по поверхности, внезапно замедляется и уплотняется. Классический пример — струя воды, ударяющаяся о дно раковины: сначала слой воды тонкий и быстрый, но затем образуется кольцо, где поток становится глубже и медленнее.
Исследователи полагают, что аналогичный процесс происходит в атмосфере Венеры. Огромная атмосферная волна, движущаяся на восток вдоль экватора — явление, напоминающее земные волны Кельвина, — внезапно замедляется, создавая «гидравлический прыжок» непосредственно в воздушных массах. Это замедление порождает мощный вертикальный поток, поднимающий пары серной кислоты на высоту 50 км, где они конденсируются в облака, следующие за атмосферной волной.
«Речь идет, по всей видимости, о самом крупном гидравлическом прыжке, когда-либо обнаруженном в Солнечной системе», — заявил руководитель исследования Такеши Имамура из Токийского университета.
Помимо масштабов, ученых поразила связь между горизонтальным процессом, охватывающим тысячи километров, и сфокусированным вертикальным потоком — сочетание, редко встречающееся в динамике жидкостей и газов.
Открытие подчеркивает фундаментальные отличия атмосферы Венеры от земной. Она почти полностью состоит из углекислого газа, давление у поверхности в 92 раза выше земного, а ветры совершают полный оборот вокруг планеты всего за четыре дня, тогда как сама Венера вращается вокруг своей оси 243 дня.
Полученные данные могут потребовать пересмотра существующих климатических моделей Венеры. Ранее они строились преимущественно на земных аналогах без учета этого механизма. Теперь ученым предстоит интегрировать гидравлический прыжок в более сложные симуляции, что потребует значительных вычислительных мощностей.
