האווירה של ונוס היא מסתורית כמו שהיא צפופה וצורבת. במשך דורות, מדענים ביקשו לחקור אותה באמצעות טלסקופים קרקעיים, משימות מסלול ומבחן האטמוספרי מדי פעם. ובשנת 2006, ESA ונוס אקספרס המשימה הפכה לבדיקה הראשונה שערכה תצפיות ארוכות טווח על האטמוספרה של כדור הארץ, שחשפה רבות על הדינמיקה שלו.
באמצעות נתונים אלה, צוות מדענים בינלאומיים - בראשות חוקרים מטעם סוכנות החלל והחקירה של יפן (JAXA) - ערך לאחרונה מחקר שאיפיין את דפוסי הרוח והעננים העליונים בצד הלילה של ונוס. בנוסף להיותו הראשון מסוגו, מחקר זה גילה גם כי האווירה מתנהגת אחרת בצד הלילי, דבר שהיה בלתי צפוי.
המחקר, שכותרתו "גלים נייחים ותכונות נעים לאט בעננים העליונים של ונוס", הופיע לאחרונה בכתב העת המדעי אסטרונומיה טבע. בראשות חבייר פרלטה, עמיתו הבינלאומי הצעיר הבינלאומי של JAXA, הצוות התייעץ בנתונים שהושגו על ידי ונוס אקספרס חבילה של כלים מדעיים בכדי לחקור את סוגי העננים, המורפולוגיות והדינמיקה של כדור הארץ שלא נראו עד כה.
בעוד שנעשו המון מחקרים על האטמוספירה של ונוס מהסביבה, זו הייתה הפעם הראשונה שמחקר לא התמקד לאורך ימי כדור הארץ. כפי שהסביר ד"ר פרלטה בהודעה לעיתונות של ESA:
“זו הפעם הראשונה שהצלחנו לאפיין כיצד האווירה מסתובבת בצד הלילי של ונוס בקנה מידה עולמי. אמנם זרימת הדם האטמוספרית על שפת ימי כדור הארץ נחקרה בהרחבה, אך עדיין היה הרבה מה לגלות על הצד הלילי. גילינו שדפוסי הענן שם שונים מאלה שזורים לאורך היום, ומושפעים מהטופוגרפיה של ונוס.“
מאז שנות השישים, האסטרונומים היו מודעים לכך שהאווירה של ונוס מתנהגת בצורה שונה בהרבה מזו של כוכבי לכת יבשתיים אחרים. בעוד שכדור הארץ ומאדים כוללים אטמוספרות המסתובבים יחד באותה המהירות כמו כוכב הלכת, האטמוספירה של ונוס יכולה להגיע למהירויות של יותר מ- 360 קמ"ש (224 קמ"ש). כך שלמרות שלפלנטה לוקח 243 יום להסתובב פעם אחת על צירו, האטמוספירה אורכת רק 4 ימים.
תופעות אלה, המכונות "סיבוב-על", פירושן למעשה שהאטמוספרה נעה פי 60 מהר יותר מכוכב הלכת עצמו. בנוסף, מדידות בעבר הראו כי העננים המהירים ביותר ממוקמים ברמת הענן העליונה, 65 עד 72 ק"מ (40 עד 45 מייל) מעל פני השטח. למרות עשרות שנות מחקר, מודלים אטמוספריים לא הצליחו לשחזר סיבוב-על, מה שהצביע על כך שחלק מהמכונאים לא היו ידועים.
ככאלה, פרלטה והצוות הבינלאומי שלו - שכלל חוקרים מהאוניברסידאד דל פאיס וסקו בספרד, אוניברסיטת טוקיו, אוניברסיטת קיוטו סאנגיו, המרכז לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה (ZAA) באוניברסיטה הטכנית של ברלין והמכון לאסטרופיסיקה ופלנטולוגיית החלל ברומא - בחרו להתבונן בצד הבלתי מנוסה לראות מה הם יכולים למצוא. כפי שתיאר זאת:
"התמקדנו בצד הלילי מכיוון שהוא נחקר בצורה גרועה; אנו יכולים לראות את העננים העליונים בצד הלילה של הפלנטה דרך הפליטה התרמית שלהם, אך קשה היה לראות אותם כראוי מכיוון שהניגודיות בתמונות האינפרא אדום שלנו הייתה נמוכה מכדי לפרט מספיק פירוט. "
זה כלל התבוננות בענני הצד הליליים של ונוס עם הספקטרומטר הדמיה תרמית גלויה ואינפרא אדום (VIRTIS). המכשיר אסף מאות תמונות בו זמנית ואורכי גל שונים, אותם הצוות שילב אז כדי לשפר את נראות העננים. זה איפשר לקבוצה לראות אותם כראוי לראשונה, וגם חשף כמה דברים לא צפויים באווירת הלילה של ונוס.
מה שהם ראו היה שהסיבוב האטמוספרי נראה כאוטי יותר בצד הלילה ממה שנצפה בעבר על שפת הים. העננים העליונים יצרו גם צורות ומורפולוגיות שונות - כלומר דפוסים גדולים, גליים, מרופדים, לא סדירים ודמויי נימה - ונשלטו על ידי גלים נייחים, בהם שני גלים הנעים בכיוונים מנוגדים מבטלים זה את זה ויוצרים דפוס מזג אוויר סטטי.
המאפיינים התלת-ממדיים של גלי נייחים אלה הושגו גם על ידי שילוב של נתוני VIRTIS עם נתונים רדיו-מדעיים מהניסוי של Venus Radio Science (VeRa). באופן טבעי הצוות הופתע למצוא התנהגויות אטמוספריות מסוג זה מכיוון שהן לא עולות בקנה אחד עם מה שנצפה באופן שגרתי במהלך היום. יתר על כן, הם עומדים בסתירה למיטב המודלים להסביר את הדינמיקה של האווירה של ונוס.
מודלים אלה, הידועים כמודלים גלובליים לזרימה (Global Circulation Models), מודלים אלה צופים שבוונוס סיבוב-על יתרחש באותה צורה הן בצד הדרך והן בצד הלילה. יתרה מזאת, הם שמו לב שגלים נייחים בצד הלילה נראים חופפים לתכונות בגובה. כפי שהסביר אגוסטין סאנצ'ס-לווגה, חוקר מהאוניברסיטה דל פייס וסקו וסופר משותף בעיתון:
“גלים נייחים הם ככל הנראה מה שאנו מכנים גלי כבידה - במילים אחרות, גלים עולים שנוצרים נמוך יותר באטמוספירה של ונוס שנראים כאילו אינם נעים עם סיבוב כדור הארץ. גלים אלה מרוכזים על אזורים תלולים והרריים של ונוס; זה מרמז שהטופוגרפיה של כדור הארץ משפיעה על מה שקורה למעלה מעל העננים.“
זו לא הפעם הראשונה שמדענים הבחינו בקשר אפשרי בין הטופוגרפיה של ונוס לתנועתה האטמוספרית. בשנה שעברה הציג צוות של אסטרונומים אירופיים מחקר שהראה כיצד דפוסי מזג האוויר והגלים העולים לאורך היום נראו קשורים ישירות לתכונות טופוגרפיות. ממצאים אלה התבססו על תמונות UV שצולמו על ידי מצלמת הניטור Venus (VMC) שעל סיפונה ונוס אקספרס.
למצוא משהו שקורה בצד הלילה היה דבר מפתיע, עד שהבינו שהם לא היחידים שהבחינו בהם. כפי שציין פרלטה:
“זה היה רגע מרגש בו הבנו שחלק מתכונות הענן בתמונות VIRTIS לא נעו יחד עם האווירה. ניהלנו דיון ממושך בשאלה אם התוצאות אמיתיות - עד שהבנו שצוות אחר, בראשות המחבר המשותף ד"ר קויאמה, גילה גם באופן עצמאי עננים נייחים בצד הלילה באמצעות מתקן הטלסקופ האינפרא אדום של נאס"א (IRTF) בהוואי! ממצאינו אושרו כאשר הוכנסה חללית אקצוקי של JAXA למסלול סביב ונוס ומיד הבחין בגל הנייח הגדול ביותר שנצפה אי פעם במערכת השמש בצד ימי ונוס.“
ממצאים אלה מאתגרים גם מודלים קיימים של גלים נייחים, הצפויים להיווצר מהאינטראקציה בין רוח פני השטח ותכונות פני השטח בגובה רב. עם זאת, מדידות קודמות שערכו התקופה הסובייטית ונרה הנחתים ציינו כי רוחות פני השטח עשויות להיות חלשות מכדי שזה יקרה בוונוס. בנוסף, חצי הכדור הדרומי, אותו צפה הצוות במחקרם, הוא נמוך למדי בגובה.
וכפי שציין ריקרדו הווסו מאוניברסיטת ארץ הבסקים (וסופר משותף על הנייר), הם לא גילו גלים נייחים תואמים ברמות הענן התחתונות. "ציפינו למצוא את הגלים האלה במפלסים התחתונים מכיוון שאנחנו רואים אותם במפלסים העליונים, וחשבנו שהם קמו דרך הענן מהשטח", אמר. "זו תוצאה בלתי צפויה בוודאות, וכולנו נצטרך לבקר מחדש במודלים שלנו של ונוס כדי לחקור את המשמעות שלה."
ממידע זה נראה כי הטופוגרפיה והגובה קשורים כשמדובר בהתנהגות האטמוספרית של ונוס, אך לא בעקביות. כך שגלים עומדים שנצפו בצד הלילה של ונוס עשויים להיות תוצאה של מנגנון אחר שלא זוהה בעבודה. למרבה הצער, נראה כי לאווירה של ונוס - במיוחד היבט המפתח של סיבוב-על - עדיין יש כמה תעלומות עבורנו.
המחקר הדגים את היעילות של שילוב נתונים ממקורות מרובים בכדי לקבל תמונה מפורטת יותר של הדינמיקה של כדור הארץ. עם שיפורים נוספים במכשור ושיתוף נתונים (ואולי עוד משימה או שתיים לפני השטח) אנו יכולים לצפות לקבל תמונה ברורה יותר של מה שמניע את הדינמיקה האטמוספרית של ונוס לפני זמן רב.
עם קצת מזל, יתכן שעדיין יבוא יום בו אנו יכולים לדגמן את האווירה של ונוס ולחזות את דפוסי מזג האוויר שלה בצורה מדויקת כמו שאנחנו עושים את כדור הארץ.
