Венера может быть (немного) более мягким местом, чем полагают некоторые ученые. В новом исследовании космические физики из Калифорнийского университета в Боулдере включились в удивительно продолжительную дискуссию в области науки о Солнечной системе: ударяет ли молния во вторую от Солнца планету? Результаты команды добавляют новые убедительные доказательства того, что нет, вы, вероятно, не увидите вспышки молний из толстых кислотных облаков Венеры — или, по крайней мере, не очень часто. «Споры о молниях на Венере ведутся уже почти 40 лет», — сказала Гарриет Джордж, ведущий автор нового исследования и научный сотрудник Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP). «Надеюсь, с помощью наших новых данных мы сможем помочь разрешить эти споры». Она и ее команда опубликовали свои выводы в журнале Geophysical Research Letters.
Исследование предполагает глубокое погружение в одно из самых загадочных и негостеприимных тел Солнечной системы. Венера примерно такого же размера, как Земля, но ее плотная, богатая углекислым газом атмосфера привела к безудержному парниковому эффекту. Любой, кто стоит на земле, столкнется с обжигающей температурой в 900 градусов по Фаренгейту и сокрушительным атмосферным давлением. Ни один космический корабль никогда не оставался на поверхности планеты более нескольких часов. Чтобы исследовать этот экстремальный мир, исследователи обратились к научному инструменту, который вообще не был предназначен для изучения Венеры: солнечному зонду НАСА «Паркер», запущенному в 2018 году в рамках 7-летней миссии по исследованию физики солнечной короны. или внешняя атмосфера и солнечный ветер. Солнечный зонд Паркер был спроектирован, построен и в настоящее время эксплуатируется Лабораторией прикладной физики Джонса Хопкинса, которая возглавляет миссию НАСА.
В феврале 2021 года космический корабль пролетел вокруг Венеры на расстоянии примерно 1500 миль. При этом его инструменты уловили десятки того, что ученые называют «свистящими волнами» — импульсами энергии, которые, по крайней мере на Земле, могут быть вызваны вспышками молний. Данные команды показали, что свистящие волны Венеры могут на самом деле возникать не из-за молний, а скорее из-за возмущений в слабых магнитных полях, окружающих планету. Результаты согласуются с исследованием 2021 года, которое не смогло обнаружить радиоволны, генерируемые ударами молний, исходящими от Венеры. Исследование возглавил Марк Пулупа из Калифорнийского университета в Беркли. Дэвид Маласпина, соавтор нового исследования, сказал, что результаты показывают, насколько мало люди знают об одном из наших ближайших соседей.
«Очень редко новые научные инструменты добираются до Венеры», — сказал Маласпина, доцент LASP и факультета астрофизических и планетарных наук. «У нас не так уж много возможностей провести такого рода интересные исследования». Большая часть дебатов вокруг Венеры и молний началась в 1978 году, когда космический корабль НАСА под названием «Пионер Венеры» вышел на орбиту вокруг более горячего и злобного близнеца Земли. Почти сразу же космический корабль начал улавливать сигналы свистовых волн на высоте сотен миль над поверхностью планеты. Многим ученым эти сигналы напомнили знакомое явление с Земли: молнию. Джордж объяснил, что на Земле свистящие волны часто (но не всегда) создаются молниями. По ее словам, удары молний могут сталкивать электроны в атмосфере планеты, которые затем запускают волны, которые по спирали уходят в космос. Эти волны создают свистящие звуки, которые первые радиооператоры на Земле могли слышать в наушниках, отсюда и название «свистящие».
Если свистящие волны на Венере имеют такое же происхождение, то планета может быть монстром молний, испытывающим примерно в семь раз больше ударов, чем Земля. Ученые также заметили молнии на Сатурне и Юпитере. "Некоторые ученые увидели эти подписи и сказали: "Это могла быть молния", - сказал Джордж. - Другие сказали: "На самом деле, это могло быть что-то еще". С тех пор об этом говорили на протяжении десятилетий». Parker Solar Probe может предложить ученым возможность разрешить спор навсегда. Джордж сказал, что за время своей миссии космический корабль пролетит мимо Венеры семь раз, используя эти пролеты, чтобы приближаться все ближе и ближе к Солнцу. В 2021 году во время своего четвертого такого маневра зонд подошел на удивление близко к планете, войдя в тень, отбрасываемую за Венерой, — лучшее место для поиска свистящих волн. Чтобы найти эти сигналы, Джордж, Маласпина и их коллеги использовали эксперимент FIELDS Experiment компании Parker Solar Probe — набор датчиков электрического и магнитного поля, которые торчат из космического корабля. (Команда CU Boulder и LASP спроектировала и изготовила плату цифровых полей, которая анализирует сигналы от датчиков FIELDS).
Однако когда исследователи проанализировали набор этих свистов, они заметили нечто удивительное: волны свиста Венеры были направлены не в ту сторону. Казалось, они двигались вниз, к планете, а не в космос, как можно было бы ожидать от грозы. «Они откатились назад от того, о чем все мечтали последние 40 лет», — сказал Маласпина. Что является причиной этих отсталых свистящих людей, неясно. Джордж и Маласпина подозревают, что они могут возникнуть в результате явления, называемого магнитным пересоединением, при котором извилистые линии магнитного поля, окружающие Венеру, распадаются, а затем снова соединяются, что приводит к взрывным результатам. На данный момент исследователи говорят, что им необходимо проанализировать больше свистящих людей, чтобы полностью исключить молнию как причину. Свой следующий шанс они получат в ноябре 2024 года, когда солнечный зонд «Паркер» совершит свой последний проход мимо Венеры, опустившись на высоту менее 250 миль над поверхностью, задев верхнюю часть «жидкой» атмосферы планеты, сказал Маласпина. «Parker Solar Probe — очень мощный космический корабль. Куда бы он ни пошел, он находит что-то новое».
