«Мы измеряли температуру на высотах от 90 до 140 километров», — говорит автор исследования Денис Беляев из МФТИ и Института космических исследований РАН. «На ночной стороне планеты температура обычно падает с высотой, но мы заметили пик на графике в диапазоне от 90 до 100 километров. Здесь атмосфера была на 20-40 градусов теплее, чем мы ожидали. понять, что вызывает потепление, но озоновый слой Венеры находится на этой высоте.
Может быть связь ».Беляев вместе со своими коллегами из МФТИ и Института космических исследований Анной Федоровой и Олегом Кораблевым, а также исследователями из французской лаборатории LATMOS, а также из Бельгии, Германии и США проанализировали данные, полученные спектрометром SPICAV на борту Venus Express. с июня 2006 г. по февраль 2013 г.Европейская миссия Venus Express была запущена с космодрома Байконур в 2005 году с помощью российской ракеты «Союз-ФГ». Научные приборы для зонда были разработаны международным коллективом ученых, в том числе из России.
Аппарат был выведен из эксплуатации в феврале 2015 года, но ученые продолжают анализировать данные, полученные в ходе его эксплуатации.Система SPICAV (Спектроскопия для исследования характеристик атмосферы Венеры) состояла из двух спектрометров, инфракрасного, созданного российскими специалистами, и ультрафиолетового, созданного французскими учеными.
Атмосферные температуры были измерены в УФ-канале с использованием метода звездного затмения, при котором спектрометр улавливает свет, излучаемый звездой, когда она проходит за планетой. Звездный свет излучается через атмосферу планеты, характеристики которой можно определить на основе полученного спектра.Ученые выбрали звезды, которые светят ярче в ультрафиолете, то есть от 118 до 320 нанометров, рабочий диапазон спектрометра (всего их было 50).
Каждую секунду в течение нескольких минут, которые потребовались звезде, чтобы исчезнуть за горизонтом планеты, спектрометр делал снимок ее спектра. Затем ученые разделили «атмосферный» спектр на «чистый» спектр звезды, чтобы определить газовый состав и плотность атмосферы на разных высотах, а также температуры. С июня 2006 г. по февраль 2013 г. они сделали 587 «снимков» атмосферы, которые охватили почти все ночное полушарие.«Почти в каждом сеансе этих семи лет мы обнаруживали слой на высотах 90-100 км, который на 20-40 кельвинов теплее, чем должен быть», — говорит Беляев. «Температура воздуха на этих высотах составляет 220–240 кельвинов, тогда как они должны быть ниже 200».
По словам Беляева, этот слой находится в том же диапазоне высот, что и озон. «Мы проводим корреляционный анализ, чтобы определить, связаны они или нет», — сказал Беляев. «Мы не можем исключить, что это явление можно объяснить химическими реакциями, а именно разложением озона, когда он вступает в контакт с веществами на основе хлора — эти реакции могут приводить к выделению тепла».Исследователи обнаружили еще одну особенность верхних слоев атмосферы Венеры: рано утром теплее, чем вечером, а должно быть наоборот.Венера — уникальная планета, которая вращается не в направлении своего движения по околосолнечной орбите, а в противоположном направлении, поскольку ее ось вращения наклонена на 177 градусов.
И вращается он очень медленно — солнечный день на планете длится 116 дней. В течение долгой ночи верхние слои атмосферы охлаждаются, поэтому ночью должно быть теплее, чем утром.
«Мы обнаружили, что температура воздуха утром на 20 градусов выше, чем вечером», — говорит Беляев. «Вероятно, это связано с глобальной циркуляцией атмосферы. Переход субсолнечной точки в антисолнечную происходит на высотах около 100 километров. В этой области с ночной стороны воздушная масса опускается до 70 км, что может привести к адиабатическому нагреву атмосферы ».
Исследователи продолжают изучать данные, собранные Venus Express, в надежде узнать новую информацию о планете.Работа российских ученых финансировалась за счет государственного мегагранта, полученного МФТИ в 2011 году.
Этот мегагрант позволил МФТИ создать лабораторию инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер в высоком разрешении, которую возглавил Владимир Краснопольский, профессор-исследователь Католического университета им. Америка.