i över 50 år har människor försökt att dra tillbaka de tjocka molnen av Venus för att studera dess yta. De flesta observationer har tagit de långa våglängderna av radar för att genomborra molnlagren. Nu har forskare kombinerat långsiktiga radarobservationer av planetens yta för att försöka klargöra ett långvarigt mysterium bakom Venus ’ dag.På jorden är det lätt att mäta hur länge en dag varar. Du väljer helt enkelt en funktion och spårar hur lång tid det tar för solen att återgå till samma position. Venus är inte så enkel. På Venus varar en dag ca 243 jorddagar., Det är längre än det tar planeten att slutföra en bana runt solen. Så, ett Venusiskt år sträcker sig faktiskt bara 225 jorddagar. Molnen gör det ännu mer utmanande. De täcker ytan och gör det svårt att hitta funktioner.Ändå, tack vare radar och rymdfarkoster som NASA: s Magellan mission, som tillbringade fyra år på Venus i början av 1990-talet, trodde astronomer att de hade ett handtag på längden på en Venus-dag.Men när Europeiska rymdbyråns Venus Express-uppdrag återvände till världen hittade ett team av forskare något udda., I forskning som publicerades 2012 visade de att den genomsnittliga rotationsperioden mellan 1991 och 2007 var kortare än den genomsnittliga rotationsperiod som Magellan mätte mellan 1991 och 1993.
mysteriet gör det svårt att förstå vad som händer på planetens yta, information som kan hjälpa till att förklara varför en värld som började så mycket som jorden förvandlades till en extrem hotbox. Bristen på kunskap kan också göra det svårt att skicka en landare till Venus även om det målet nyligen har fått betydande vetenskapligt stöd.,
nu har forskare kombinerat nästan 30 års jordbaserade observationer av Venus för att beräkna en genomsnittlig rotationshastighet för planeten. Det nya genomsnittet är långsammare än genomsnittet beräknat av Magellan under en betydligt kortare observationsperiod på 487 dagar.
”Venus Express såg bara att det var en skillnad, men det var ganska stor osäkerhet”, säger studieförfattare och planetarisk forskare Bruce Campbell från Smithsonian Institution i Washington, D. C. ” Vi har fört den osäkerheten ner till en mycket finare nivå.,”
de nya resultaten tyder på att den genomsnittliga rotationen av Venus under loppet av 29 år, från 1988 till 2017, var 243 dagar 30,5 minuter. Det står i kontrast till Magellans genomsnitt på 243 dagar 26.6 minuter.
”helst Vill du kunna mäta saker exakt år till år”, sa Campbell. ”Av stort intresse är hur påverkar den långsiktiga förutsägelsen av var en punkt på ytan kommer att bli”, sa han. Med andra ord, om du vill släppa en robotic explorer i en region på planeten, måste du veta hur snabbt den punkten spinner.,
både Magellan och Venus Express tittade på planeten i detalj i några få korta år. Den nya mätningar som publicerades i tidskriften Icarus, ta ett steg tillbaka för att titta på spin över årtiondena med hjälp av Arecibo-Observatoriet i Puerto Rico och den Gröna Bank Observatory i West Virginia. Medan de inte spikar ner hur planetens spin ändras från år till år, ger de ett långsiktigt genomsnitt som kan vara användbart för att besöka rymdfarkoster, en som passar båda rymdfarkostermätningarna.,
”om, 20 år ut, vill vi landa på en viss plats på Venus, vill jag vara säker på att min förutsägelse är så solid som möjligt”, sa Campbell. ”Jag skulle inte vilja förutsäga 20 år sedan ta reda på att landningsplatsen är 5, 10, 15 kilometer bort.”
Venus’ ändra dagar
långt innan rymdfarkoster besökte Venus, var jordbaserade teleskop redan försöker avslöja dess mysterier. På 1960-talet använde forskare radar för att bestämma att planeten snurrar bakåt jämfört med sin bana, vilket astronomer kallar retrograd rotation., Under de kommande 20 åren fortsatte astronomer att spåra Venus egenskaper i ett försök att nåla ner längden på en dag.
så, när Magellan anlände till Venus, var mätningen av planetens dag redan nästan 5 minuter längre än radarmätningarna. Nästan 20 år senare satte Venus Express dagen tillbaka 7 minuter, närmare de ursprungliga beräkningarna gjorda av jordbaserade instrument.
så vad ändrar planetens rotationshastighet? Tidigare studier har visat att den tunga atmosfären, mycket tjockare än jordens, kan påverka planetens spinn., Gravitations bogserbåtar från jorden och solen kan också spela en roll i att ändra längden på dagen. Det betyder att en viss dag på Venus (som återigen varar 243 jorddagar) kan vara något längre eller kortare än den tidigare, beroende på vädret.
Venus slutar inte snurra
dessa ändringar är inte nödvändigtvis permanenta. Medan den nya forskningen avslöjar en annan genomsnittlig dagslängd från tidigare mätningar, varnar Campbell och hans kollegor att deras resultat inte betyder att planeten en dag slutar snurra., Sammantaget bestäms Venus spin av en balans mellan solens tidvattendrag på atmosfären, liksom på den fasta planeten själv.
”Vi vet inte om Venus rotation saktar ner eller påskyndar”, säger Jean-Luc Margot, en planetarisk forskare vid UCLA som var en del av de nya resultaten. ”I själva verket kan Venus’ spin rate mycket väl påskynda vid denna tidpunkt.”
en del av problemet med att sortera ut planetens rotation kommer från brist på precision.,
”för Venus har vi inte mycket exakta mätningar”, säger Nils Mueller, en forskare vid det tyska Aerospace Center som ledde 2012-forskningen.
eftersom rymdfarkoster har landat på sina ytor har Mars och månen mycket hårdare rotationsmätningar. Campbell vill se den precisionen på Venus. På 1970-talet lämnade Apollo astronauter bakom speglar på månens yta som låter forskare skjuta en laserstråle från jorden till månen och tillbaka. Martian landers har haft radiosignaler som sänder sin position tillbaka till jorden., Båda tillåter precisionsmätningar av rotation. ”Vi har inte någon av dem för Venus”, sa Campbell.
som kan förändras inom en snar framtid.
”det finns mycket spänning dessa dagar att gå tillbaka till Venus”, sa Campbell. NASA utforskar ett föreslaget uppdrag som heter VERITAS eller Venus emissivitet, Radiovetenskap, InSAR, topografi och spektroskopi, vilket skulle skapa en högupplöst karta över planeten. Europeiska rymdorganisationen har också ett uppdrag förslag kallas EnVision. Liksom VERITAS skulle EnVision utföra högupplösande radarkartläggning.,
”de skulle båda ge dig en signifikant förbättring av bildupplösningen över Magellan”, sa Campbell. Inget uppdrag har finansierats än.