arcy
Kosmonauta
Jak długi jest dzień na Wenus?
Naukowcy rozwiązują tajemnice naszego najbliższego sąsiada.
15 lat pomiarów radarowych dostarcza nowych informacji na temat wirowania planety i jej wewnętrznej struktury.
________________________________________
Wpis jest tłumaczeniem artykułu "How long is a day on Venus? Scientists crack mysteries of our closest neighbor" / Christopher Crockett / 29-04-2021 / https://newsroom.ucla.edu/releases/cracking-the-mysteries-of-venus
________________________________________
Wenus jest zagadką.
Jest planetą z sąsiedztwa, a jednak niewiele o sobie mówi. Nieprzejrzysty koc chmur przykrywa surowy krajobraz, na który spadają kwaśne deszcze i który jest spieczony w temperaturze, która może upłynnić ołów.
Teraz nowe obserwacje z bezpiecznej Ziemi uchylają rąbka tajemnicy na temat niektórych podstawowych właściwości Wenus. Poprzez wielokrotne odbijanie radaru od powierzchni planety w ciągu ostatnich 15 lat, zespół pod kierownictwem UCLA ustalił dokładną długość dnia na Wenus, nachylenie jej osi oraz rozmiar jej jądra. Wyniki badań zostały opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Nature Astronomy.
"Wenus jest naszą siostrzaną planetą, a jednak te fundamentalne właściwości pozostawały nieznane," powiedział Jean-Luc Margot, profesor nauk o Ziemi, planetarnych i kosmicznych UCLA, który kierował badaniami.
Ziemia i Wenus mają wiele wspólnego: obie skaliste planety mają prawie taki sam rozmiar, masę i gęstość. A jednak ich ewolucja przebiegała zupełnie inaczej. Podstawowe dane takie jak ilość godzin w wenusjańskim dniu dostarczają krytycznych informacji dla zrozumienia rozbieżnych historii tych sąsiadujących ze sobą światów.
Zmiany w ruchu obrotowym i orientacji Wenus ujawniają jak masa jest rozłożona wewnątrz. Z kolei wiedza o jej wewnętrznej strukturze pozwala na zrozumienie formowania się planety, jej historii wulkanicznej oraz tego, jak czas zmienił jej powierzchnię. Ponadto, bez dokładnych danych na temat ruchu planety, wszelkie przyszłe próby lądowania mogą być obarczone błędem nawet 30 kilometrów.
"Bez tych pomiarów," powiedziała Margot, "w zasadzie lecimy na oślep".
Nowe pomiary radarowe pokazują, że przeciętny dzień na Wenus trwa 243,0226 dni ziemskich - mniej więcej dwie trzecie roku ziemskiego.
Co więcej, tempo obrotu Wenus ciągle się zmienia: wartość zmierzona w jednym czasie będzie nieco większa lub mniejsza od poprzedniej wartości. Zespół oszacował długość dnia na podstawie każdego z poszczególnych pomiarów i zaobserwował różnice wynoszące co najmniej 20 minut.
"To prawdopodobnie wyjaśnia, dlaczego poprzednie szacunki nie zgadzały się ze sobą" - powiedziała Margot.
To ciężka atmosfera Wenus jest prawdopodobnie winna tej różnicy. W miarę jak opływa planetę, wymienia ona wiele pędów ze stałym podłożem, przyspieszając i spowalniając jej rotację. Dzieje się to również na Ziemi, ale wymiana ta dodaje lub odejmuje tylko jedną milisekundę z każdego dnia. Na Wenus efekt jest o wiele bardziej dramatyczny, ponieważ atmosfera jest 93 razy masywniejsza niż ziemska, a więc ma o wiele więcej pędu do wymiany.
Zespół pod kierownictwem UCLA donosi również, że Wenus przechyla się na jedną stronę dokładnie o 2,6392 stopnia (Ziemia jest przechylona o około 23 stopnie), co stanowi dziesięciokrotną poprawę precyzji poprzednich oszacowań. Powtarzające się pomiary radarowe ujawniły lodowate tempo, w jakim zmienia się orientacja osi obrotu Wenus, podobnie jak w przypadku obracającego się dziecięcego bączka. Na Ziemi, ta "precesja" zajmuje około 26 000 lat, aby obrócić się raz. Wenus potrzebuje nieco więcej czasu: około 29 000 lat.
Dzięki tym dokładnym pomiarom tego jak Wenus się obraca, zespół obliczył, że jądro planety ma około 3500 kilometrów średnicy - całkiem podobnie do Ziemi - choć nie można jeszcze stwierdzić czy jest ono płynne czy stałe.
W latach 2006-2020 Margot i jego koledzy 21 razy skierowali fale radiowe na Wenus z anteny Goldstone o szerokości 70 metrów na kalifornijskiej pustyni Mojave. Kilka minut później te fale radiowe odbiły się od Wenus i wróciły na Ziemię. Echo radiowe zostało odebrane w Goldstone i w Green Bank Observatory w Zachodniej Wirginii.
"Używamy Wenus jako gigantycznej kuli dyskotekowej," powiedziała Margot, gdzie antena radiowa działa jak latarka, a krajobraz planety jak miliony maleńkich reflektorów. "Oświetlamy ją niezwykle silnym światłem latarki - około 100 000 razy jaśniejszym niż typowa latarka. I jeśli śledzimy odbicia od kuli dyskotekowej, możemy wywnioskować właściwości spinu"
Skomplikowane odbicia błędnie rozjaśniają i przyciemniają sygnał powrotny, który przemierza Ziemię. Antena Goldstone widzi echo jako pierwsza, następnie Green Bank widzi je około 20 sekund później. Dokładne opóźnienie pomiędzy odbiorem w obu obiektach daje obraz tego, jak szybko Wenus się obraca, podczas gdy szczególne okno czasowe, w którym echa są najbardziej podobne, ujawnia nachylenie planety.
Obserwacje wymagały doskonałego wyczucia czasu, aby Wenus i Ziemia były odpowiednio ustawione. Oba obserwatoria musiały działać bez zarzutu - co nie zawsze było możliwe. "Stwierdziliśmy, że w rzeczywistości wyzwaniem jest, aby wszystko działało jak należy w 30-sekundowym okresie" - powiedziała Margot. "Przez większość czasu otrzymujemy jakieś dane. Ale to niezwykłe, że otrzymujemy wszystkie dane, które mamy nadzieję uzyskać."
Pomimo wyzwań, zespół idzie naprzód i skierował swój wzrok na księżyce Jowisza - Europę i Ganimedesa. Wielu badaczy mocno podejrzewa, że Europa kryje ocean ciekłej wody pod grubą skorupą lodu. Naziemne pomiary radarowe mogłyby wzmocnić argumenty za istnieniem oceanu i ujawnić grubość lodowej skorupy.
Zespół będzie kontynuował odbijanie promieniowania radarowego od Wenus. Z każdym echem radiowym, zasłona nad Wenus podnosi się nieco bardziej, ukazując naszą siostrzaną planetę w coraz ostrzejszym świetle.
Badania te były wspierane przez NASA, Laboratorium Napędu Odrzutowego oraz Narodową Fundację Nauki. Inni naukowcy, którzy przyczynili się do tego badania to Donald Campbell z Cornell University; Jon Giorgini, Joseph Jao i Lawrence Snedeker z Jet Propulsion Laboratory; oraz Frank Ghigo i Amber Bonsall z National Radio Astronomy Observatory w Zachodniej Wirginii.
Badanie: https://www.nature.com/articles/s41550-021-01339-7
NASA o Wenus: https://solarsystem.nasa.gov/planets/venus/in-depth/
Wikipedia o Wenus: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wenus
Zdjęcie: Struktura chmur Wenus widoczna na zdjęciu wykonanym w świetle widzialnym i nadfiolecie przez sondę Mariner 10, autorstwa NASA/JPL-Caltech - https://photojournal.jpl.nasa.gov/figures/PIA23791_fig2.jpg / https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA23791 / Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=91075043
___________________
Dołącz do grupy Nauka - to społeczność dla wszystkich zainteresowanych nauką, jej zdobyczami, rozwojem, sukcesami i porażkami; dla głodnych wiedzy i sprawdzonych informacji!
https://www.hejto.pl/spolecznosc/nauka
Obserwuj też wartościowe tagi #qualitycontent #nauka oraz @arcy
Naukowcy rozwiązują tajemnice naszego najbliższego sąsiada.
15 lat pomiarów radarowych dostarcza nowych informacji na temat wirowania planety i jej wewnętrznej struktury.
________________________________________
Wpis jest tłumaczeniem artykułu "How long is a day on Venus? Scientists crack mysteries of our closest neighbor" / Christopher Crockett / 29-04-2021 / https://newsroom.ucla.edu/releases/cracking-the-mysteries-of-venus
________________________________________
Wenus jest zagadką.
Jest planetą z sąsiedztwa, a jednak niewiele o sobie mówi. Nieprzejrzysty koc chmur przykrywa surowy krajobraz, na który spadają kwaśne deszcze i który jest spieczony w temperaturze, która może upłynnić ołów.
Teraz nowe obserwacje z bezpiecznej Ziemi uchylają rąbka tajemnicy na temat niektórych podstawowych właściwości Wenus. Poprzez wielokrotne odbijanie radaru od powierzchni planety w ciągu ostatnich 15 lat, zespół pod kierownictwem UCLA ustalił dokładną długość dnia na Wenus, nachylenie jej osi oraz rozmiar jej jądra. Wyniki badań zostały opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Nature Astronomy.
"Wenus jest naszą siostrzaną planetą, a jednak te fundamentalne właściwości pozostawały nieznane," powiedział Jean-Luc Margot, profesor nauk o Ziemi, planetarnych i kosmicznych UCLA, który kierował badaniami.
Ziemia i Wenus mają wiele wspólnego: obie skaliste planety mają prawie taki sam rozmiar, masę i gęstość. A jednak ich ewolucja przebiegała zupełnie inaczej. Podstawowe dane takie jak ilość godzin w wenusjańskim dniu dostarczają krytycznych informacji dla zrozumienia rozbieżnych historii tych sąsiadujących ze sobą światów.
Zmiany w ruchu obrotowym i orientacji Wenus ujawniają jak masa jest rozłożona wewnątrz. Z kolei wiedza o jej wewnętrznej strukturze pozwala na zrozumienie formowania się planety, jej historii wulkanicznej oraz tego, jak czas zmienił jej powierzchnię. Ponadto, bez dokładnych danych na temat ruchu planety, wszelkie przyszłe próby lądowania mogą być obarczone błędem nawet 30 kilometrów.
"Bez tych pomiarów," powiedziała Margot, "w zasadzie lecimy na oślep".
Nowe pomiary radarowe pokazują, że przeciętny dzień na Wenus trwa 243,0226 dni ziemskich - mniej więcej dwie trzecie roku ziemskiego.
Co więcej, tempo obrotu Wenus ciągle się zmienia: wartość zmierzona w jednym czasie będzie nieco większa lub mniejsza od poprzedniej wartości. Zespół oszacował długość dnia na podstawie każdego z poszczególnych pomiarów i zaobserwował różnice wynoszące co najmniej 20 minut.
"To prawdopodobnie wyjaśnia, dlaczego poprzednie szacunki nie zgadzały się ze sobą" - powiedziała Margot.
To ciężka atmosfera Wenus jest prawdopodobnie winna tej różnicy. W miarę jak opływa planetę, wymienia ona wiele pędów ze stałym podłożem, przyspieszając i spowalniając jej rotację. Dzieje się to również na Ziemi, ale wymiana ta dodaje lub odejmuje tylko jedną milisekundę z każdego dnia. Na Wenus efekt jest o wiele bardziej dramatyczny, ponieważ atmosfera jest 93 razy masywniejsza niż ziemska, a więc ma o wiele więcej pędu do wymiany.
Zespół pod kierownictwem UCLA donosi również, że Wenus przechyla się na jedną stronę dokładnie o 2,6392 stopnia (Ziemia jest przechylona o około 23 stopnie), co stanowi dziesięciokrotną poprawę precyzji poprzednich oszacowań. Powtarzające się pomiary radarowe ujawniły lodowate tempo, w jakim zmienia się orientacja osi obrotu Wenus, podobnie jak w przypadku obracającego się dziecięcego bączka. Na Ziemi, ta "precesja" zajmuje około 26 000 lat, aby obrócić się raz. Wenus potrzebuje nieco więcej czasu: około 29 000 lat.
Dzięki tym dokładnym pomiarom tego jak Wenus się obraca, zespół obliczył, że jądro planety ma około 3500 kilometrów średnicy - całkiem podobnie do Ziemi - choć nie można jeszcze stwierdzić czy jest ono płynne czy stałe.
W latach 2006-2020 Margot i jego koledzy 21 razy skierowali fale radiowe na Wenus z anteny Goldstone o szerokości 70 metrów na kalifornijskiej pustyni Mojave. Kilka minut później te fale radiowe odbiły się od Wenus i wróciły na Ziemię. Echo radiowe zostało odebrane w Goldstone i w Green Bank Observatory w Zachodniej Wirginii.
"Używamy Wenus jako gigantycznej kuli dyskotekowej," powiedziała Margot, gdzie antena radiowa działa jak latarka, a krajobraz planety jak miliony maleńkich reflektorów. "Oświetlamy ją niezwykle silnym światłem latarki - około 100 000 razy jaśniejszym niż typowa latarka. I jeśli śledzimy odbicia od kuli dyskotekowej, możemy wywnioskować właściwości spinu"
Skomplikowane odbicia błędnie rozjaśniają i przyciemniają sygnał powrotny, który przemierza Ziemię. Antena Goldstone widzi echo jako pierwsza, następnie Green Bank widzi je około 20 sekund później. Dokładne opóźnienie pomiędzy odbiorem w obu obiektach daje obraz tego, jak szybko Wenus się obraca, podczas gdy szczególne okno czasowe, w którym echa są najbardziej podobne, ujawnia nachylenie planety.
Obserwacje wymagały doskonałego wyczucia czasu, aby Wenus i Ziemia były odpowiednio ustawione. Oba obserwatoria musiały działać bez zarzutu - co nie zawsze było możliwe. "Stwierdziliśmy, że w rzeczywistości wyzwaniem jest, aby wszystko działało jak należy w 30-sekundowym okresie" - powiedziała Margot. "Przez większość czasu otrzymujemy jakieś dane. Ale to niezwykłe, że otrzymujemy wszystkie dane, które mamy nadzieję uzyskać."
Pomimo wyzwań, zespół idzie naprzód i skierował swój wzrok na księżyce Jowisza - Europę i Ganimedesa. Wielu badaczy mocno podejrzewa, że Europa kryje ocean ciekłej wody pod grubą skorupą lodu. Naziemne pomiary radarowe mogłyby wzmocnić argumenty za istnieniem oceanu i ujawnić grubość lodowej skorupy.
Zespół będzie kontynuował odbijanie promieniowania radarowego od Wenus. Z każdym echem radiowym, zasłona nad Wenus podnosi się nieco bardziej, ukazując naszą siostrzaną planetę w coraz ostrzejszym świetle.
Badania te były wspierane przez NASA, Laboratorium Napędu Odrzutowego oraz Narodową Fundację Nauki. Inni naukowcy, którzy przyczynili się do tego badania to Donald Campbell z Cornell University; Jon Giorgini, Joseph Jao i Lawrence Snedeker z Jet Propulsion Laboratory; oraz Frank Ghigo i Amber Bonsall z National Radio Astronomy Observatory w Zachodniej Wirginii.
Badanie: https://www.nature.com/articles/s41550-021-01339-7
NASA o Wenus: https://solarsystem.nasa.gov/planets/venus/in-depth/
Wikipedia o Wenus: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wenus
Zdjęcie: Struktura chmur Wenus widoczna na zdjęciu wykonanym w świetle widzialnym i nadfiolecie przez sondę Mariner 10, autorstwa NASA/JPL-Caltech - https://photojournal.jpl.nasa.gov/figures/PIA23791_fig2.jpg / https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA23791 / Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=91075043
___________________
Dołącz do grupy Nauka - to społeczność dla wszystkich zainteresowanych nauką, jej zdobyczami, rozwojem, sukcesami i porażkami; dla głodnych wiedzy i sprawdzonych informacji!
https://www.hejto.pl/spolecznosc/nauka
Obserwuj też wartościowe tagi #qualitycontent #nauka oraz @arcy
@arcy Zaskakująco mało wiemy o Wenus, choć ta planeta jest bliżej nas niż Mars i ma bardzo podobne do Ziemi rozmiary. Mam nadzieję, że dotrą na Wenus kolejne misje z lądowaniem. Skoro Sowietom udało się ponad 40 lat temu, to teraz też powinno się udać. Myślę, że również i Merkurego powinno się dokładniej zbadać, chociaż z pozoru nie wydaje się taki ciekawy. Spośród innych obiektów w Układzie Słonecznym najbardziej interesują mnie Haumea, Io i Europa. Dobrze, że przynajmniej w przypadku eksploracji Europy coś posuwa się naprzód: ciekawe, czy potwierdzą się przypuszczenia dotyczące oceanu.
Zaloguj się aby komentować