image: The atmospheric superrotation at the upper clouds of Venus. While the superrotation is present in both day and night sides of Venus, it seems more uniform in the day (AKATSUKI-UVI image at 360 nm, right side), while in the night this seems to become more irregular and unpredictable (composite of Venus Express/VIRTIS images ar 3.8 μm, left). view more
Credit: JAXA, ESA, J. Peralta (JAXA) and R. Hueso (UPV/EHU)
Venus wird oft als der Zwillingsplanet der Erde bezeichnet, da beide über eine ähnliche Grö-ße, Oberflächenbeschaffenheit und ein komplexes Wettersystem verfügen. Mehr haben die beiden Planeten aber nicht gemeinsam: Die Venus ist einer der lebensfeindlichsten Orte in unserem Sonnensystem. Dies liegt vor allem an ihrer Atmosphäre, die zu 96,5 Prozent aus Kohlendioxid besteht, und der Oberflächentemperatur von konstant ca. 500 Grad Celsius. Die Venus benötigt ungefähr 243 Erdtage, um sich einmal um sich selbst zu drehen. Ihre Atmo-sphäre sollte sich im gleichen Rhythmus drehen, aber sie rotiert in nur vier Erdtagen um die Venus. Dieses Phänomen wird als Superrotation bezeichnet und sorgt für erhebliche Turbu-lenzen in der Atmosphäre des Planeten. Ursache und Antrieb der Superrotation sind noch weitgehend unbekannt, doch das Forschungsprojekt sucht nach Antworten. Atmosphärische Wellen, die durch Temperaturschwankungen beobachtet werden, scheinen eine wichtige Rol-le zu spielen.
Die Messungsergebnisse wurden von einer internationalen Kollaboration unter der Leitung des Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) erarbeitet. Spezialisten aus den Fachgebieten Astrophysik und Weltraum- und Planetenfor-schung von Universitäten und Instituten aus Japan, Spanien, Italien und Deutschland arbeiten in dem Projekt zusammen. Aus Deutschland sind das Rheinische Institut für Umweltfor-schung der Universität zu Köln und das Zentrum für Astronomie und Astrophysik der Techni-schen Universität Berlin an der Kollaboration beteiligt.
Das Forschungsteam hat Daten ausgewertet, die von der Raumsonde Venus Express gene-riert wurden. Diese Daten geben Aufschluss über die komplexe Atmosphäre der Venus. Temperaturstrukturen wurden im Hinblick auf horizontale und vertikale atmosphärische Wel-len untersucht. Die Daten beruhen auf individuellen Kenndaten aus Infrarotstrahlungsmes-sungen bei 3,8 und 5,0 µm (Mikrometer), die in den Jahren 20062008 und 2015 gewonnen wurden. Informationen über vertikale Atmosphärenwellen tragen im Zusammenspiel mit Informationen über horizontale Wellen entscheidend dazu bei, wertvolle Hinweise hinsichtlich der Natur der beobachteten Wellen zu bekommen. Die vertikale Information von VeRa (ein wissenschaftli-ches Atmosphärenexperiment, das Radiowellen auswertet, die von der Raumsonde Venus Express gesendet werden) wurde benötigt, um die beobachteten Wellen als Schwerewellen zu identifizieren. So wird es möglich, die zugrundeliegenden atmosphärischen Prozesse zu verstehen.
Dr. Silvia Tellmann ist Vize-Direktorin der Abteilung Planetenforschung am Rheini-schen Institut für Umweltforschung an der Universität zu Köln und Expertin für die Struktur, Dynamik und Zirkulation planetarer Atmosphären. Sie erklärt: Die so gefundenen stationären Schwerewellen treten vermehrt über erhöhtem Gelände auf, was nahelegt, dass diese Wellen durch die Strömung des Windes über topographische Hindernisse entstanden sind. Wir ver-muten, dass sie einen wichtigen Beitrag zur Aufrechterhaltung der Superrotation der Venus-atmosphäre liefern.
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Journal
Nature Astronomy