2010.09.27. - A földiekhez hasonlóak lehetnek a vénuszi villámok

A két bolygó atmoszférája közötti különbség óriási, egy új kutatás szerint azonban a villámok mégis teljesen hasonló folyamat eredményeként keletkezhetnek a Föld és a Vénusz légkörében.

Már a Vénuszt vizsgáló korai űreszközök, a Venera szondák (1967-től) keringő és leszálló egységei is detektáltak olyan elektromágneses sugárzást - optikai felvillanásokat is - a bolygó légköréből, melynek forrásai villámlások lehettek. Ezeket a méréseket később például a Pioneer Venus Orbiter (1978-1992), legutóbb pedig a bolygó melletti 1990-es hintamanővere során a Galileo szonda is megerősítették, sőt, hasonló eredményre jutottak földi teleszkópokkal végzett megfigyelések alapján is. A két bolygó atmoszférája közti óriási különbségek - a Vénuszon a nyomás a földi százszorosa, a hőmérséklet pedig ötszáz fok körüli - okán azonban néhány kutató mégis ragaszkodott ahhoz, hogy a Vénuszon valószerűtlenek a villámok, így a téma azóta is vita tárgyát képezi. Legújabban a Venus Express szonda fedélzetén elhelyezett, a grazi Space Research Institute által készített magnetométer mérései segíthetnek a mágneses tér 200 és 500 kilométer közti magasságtartományban történő vizsgálatában, illetve annak eldöntésében, hogy valóban keletkezhetnek-e villámok a bolygó légkörében.

Az új kutatás vezetője, Christopher Russel (University of California) szerint a Vénuszhoz történt megérkezés után azonnal az elektromos kisülésekre jellemző rövid, erős pulzusokat észleltek a mért jelekben, még annak ellenére is, hogy a Venus Express által végzett mérések magasságában a mágneses tér orientációja általában kedvezőtlen a jelek ionoszférába történő belépése szempontjából. A kutatócsoport által detektált elektromágneses hullámokat a bolygó mágneses tere erősen irányítja, és az űreszköz csak akkor észlelhette őket, ha a mágneses tér iránya a vízszintestől 15°-nál többel tér el. Ez teljesen különbözik a földi szituációtól, itt ugyanis a villámlások jelei közel függőleges irányultságú mágneses tér segítségével lépnek be az ionoszférába.

Fantáziarajz a Vénusz légkörének elektromos kisüléseiről, melyek az új kutatás szerint a földi villámokhoz teljesen hasonló módon jöhetnek létre.
[ESA]

Akár a Földön, akár a Vénuszon a felhőképződés során a légkör által elnyelt napsugárzásból származó energia intenzív elektromos kisülések során szabadul fel. Amint a kialakuló felhő részecskéi ütköznek, elektromos töltésátadás történik közöttük. Míg a negatív töltésű nagyobbak lefele, a pozitív töltésű kisebbek felfele mozognak, és az így kialakuló töltésszeparáció vezet végül az elektromos kisülésekhez. Ez a folyamat nagyon fontos a bolygólégkörökben, ugyanis az atmoszféra adott, kisebb területein jelentősen megemeli a hőmérsékletet és a nyomást, így segíti a molekulák kialakulását, melyek egyébként a sztenderd légköri feltételek mellett nem jöhetnének létre. Emiatt is gondolja több kutató, hogy a villámoknak fontos szerepe volt az élet földi megjelenésében.

A Föld légkörében másodpercenként körülbelül 100 elektromos kisülés történik, de egy kiválasztott helyről ennél természetesen sokkal kevesebbet észlelhetünk. A Vénusz teljes atmoszféráját sem láthatjuk egyszerre, így a másodpercenkénti villámlások számát szintén becsülni kell. Russel és munkatársai a Venus Express magnetométere által rögzített, alacsony magasságokra vonatkozó 3,5 éves adatsor (10 percnyi adat naponta) alapján azt találták, hogy bár ebben a magasságban a mágneses jelek erősebbek, energiafluxusra átszámítva a kisülések intenzitása nagyon is hasonló a földi villámok erősségéhez. A mérések alapján úgy tűnik, hogy az elektromos kisülések a nappali oldalon sokkal gyakoribbak, mint az éjszakain, és ez igaz az alacsony vénuszi szélességekre is, ahol a besugárzás erősebb, mint a magasabb szélességeken.

A hasonló méret, tömeg és belső felépítés miatt a Földet és a Vénuszt gyakran emlegetik ikerbolygókként. Russel szerint a villámok keletkezési mechanizmusának hasonlósága egy újabb adalék ezen vélekedés alátámasztására.

Az eredményeket részletező előadás az EPCS (European Planetary Science Congress) 2010 konferencián hangzott el.

Forrás:

• ScienceDaily 2010.09.23.