Venus, de onherbergzame tweelingbroer van de aarde, staat bekend om zijn op hol geslagen broeikaseffect en verpletterende atmosfeer. Maar buiten de oppervlaktewarmte herbergt de planeet nog een ander extreem: winden op wolkenniveau die 60 keer sneller rond de planeet razen dan het oppervlak roteert – een fenomeen dat superrotatie wordt genoemd. Hoewel wetenschappers al lang op de hoogte waren van dit bizarre atmosferische gedrag, bleef de exacte motor die het aandreef onduidelijk. Nu blijkt uit nieuw onderzoek van Lai et al. wijst op een verrassende boosdoener: dagelijkse hittecycli.
Het mysterie van Venusiaanse winden
Op aarde roteert onze atmosfeer over het algemeen met de planeet mee. Niet op Venus. Daar razen wolken met een snelheid van meer dan 100 meter per seconde over de hele wereld (sneller dan een orkaan van categorie 5). Dit is vooral vreemd gezien het feit dat Venus ongelooflijk langzaam draait – één dag duurt 243 aardse dagen. De vraag is altijd geweest: wat zorgt ervoor dat de atmosfeer zo snel beweegt? Eerdere theorieën concentreerden zich op interacties tussen atmosferische stromingen, planetaire golven en thermische getijden. Maar de precieze bijdragen van elk proces waren duister.
Nieuwe bevindingen: dagelijkse thermische getijden
De nieuwste studie, gepubliceerd in Eos, maakt gebruik van gegevens van de Venus Express-satellieten van de European Space Agency en de Japanse Akatsuki-satellieten. Deze missies volgden hoe de atmosfeer van Venus radiogolven buigt, waardoor onderzoekers thermische getijden in kaart konden brengen: patronen van luchtbewegingen veroorzaakt door zonlicht dat de planeet verwarmt.
Traditioneel geloofden wetenschappers dat halfdaagse getijden (twee cycli per Venusiaanse dag) de belangrijkste oorzaak van superrotatie waren. Uit dit onderzoek blijkt echter dat dagelijkse getijden (één cyclus per dag) een veel dominantere rol spelen dan eerder werd aangenomen. De analyse van het team, inclusief de eerste gedetailleerde blik op thermische getijden op het zuidelijk halfrond van Venus, laat zien dat deze dagelijkse hittecycli het momentum efficiënt naar boven transporteren naar de dikke wolkenlagen.
“De dagelijkse getijden lijken een belangrijke bijdrage te leveren aan de snelle wind, wat erop wijst dat de dagelijkse verwarming een sleutelfactor is bij het in stand houden van de superrotatie van Venus.”
Waarom dit belangrijk is
Het begrijpen van de superrotatie van Venus gaat niet alleen over deze ene planeet. Veel rotsachtige planeten die dicht bij hun sterren draaien, roteren langzaam, waardoor ze uitstekende kandidaten zijn voor soortgelijke atmosferische verschijnselen. Door de drijvende krachten achter de Venuswinden te ontrafelen, kunnen onderzoekers inzicht krijgen in de atmosfeer van exoplaneten en hoe deze zich onder extreme omstandigheden gedragen. Verdere opheldering van de dagelijkse getijden is nog steeds nodig, maar dit werk vertegenwoordigt een belangrijke stap in de richting van het begrijpen van de dynamiek van planetaire atmosferen buiten de aarde.
Kortom, de dagelijkse opwarming van Venus door de zon is een krachtige motor die de atmosfeer met onmogelijke snelheden in beweging houdt. Deze ontdekking onderstreept hoe dramatisch verschillende planetaire atmosferen kunnen zijn en benadrukt het belang van thermische getijden bij het vormgeven van het weer op andere werelden.
