Физики выяснили: метеоры на Венере падают заметно ярче, чаще и быстрее, чем на Земле

13:44, 20 июня 2024

Ученые предложили способ наблюдений метеорных явлений в атмосфере Венеры

Венера — вторая по удаленности от Солнца и шестая по размеру планера Солнечной системы. Фото: NASA / JPL-Caltech.

Физики рассчитали, как падают метеороиды на Венере. По подсчетам ученых, метеоры в атмосфере Венеры должны быть заметны раньше, чем на Земле (свечение происходит выше в атмосфере), они ярче, падают быстрее, а след, который виден, короче. Описание и результаты модели образования метеорного свечения при входе метеороидов в атмосферу Венеры исследователи опубликовали в журнале Icarus. Работа выполнена при поддержке Академии Финляндии, Финского института геопространственных исследований (проект № 325806) и программы развития «Приоритет-2030».

«С помощью физической модели образования метеорного свечения во время абляции метеороида мы показали, что метеоры на Венере падают ярче, короче и располагаются выше в атмосфере, чем земные метеоры. Основная причина таких различий — в атмосфере Венеры, плотность которой примерно в 100 раз выше плотности земной атмосферы», — говорит Апостолос Кристу, соавтор работы, старший научный сотрудник обсерватории и планетария Армы в Северной Ирландии (Великобритания).

Когда метеороид входит в атмосферу, он собирает на своем пути все больше и больше воздуха, поясняют ученые. В какой-то момент метеорное тело и окружающая его плазма горячего воздуха начинают светиться, и видно так называемую светящуюся траекторию падения болида.

«При прочих равных обстоятельствах свечение метеоров на Венере начинается выше, чем на Земле. Из-за более высокой плотности атмосферы болид будет ярче светиться, испытает большие нагрузки. И поэтому, в сравнении с Землей, количество метеоров, наблюдаемых камерой, расположенной на орбите Венеры, будет в 1,5–2,5 раза превышать количество наблюдаемых метеоров для спутника Земли, проводящего наблюдения в той же конфигурации», — поясняет Мария Грицевич, соавтор работы, доцент Университета Хельсинки, старший научный сотрудник Уральского федерального университета.

Подтвердить или скорректировать расчеты физиков могут наблюдения. Как полагают ученые, для этого есть все условия — Европейское космическое агентство готовит к Венере орбитальную миссию EnVision, куда могла бы быть приспособлена подходящая камера для наблюдений. В качестве примера ученые приводят камеру Mini-Euso, которая работает на МКС с 2019 года и собрала впечатляющий объем данных. Как поясняют физики, зафиксировать болиды на Венере (из-за того, что они раньше входят в атмосферу) со спутника будет проще, чем на Земле. Сложность заключается только в передаче большого объема данных на Землю, но и для этой задачи у ученых есть решения.

Традиционные оптические наблюдения с помощью фоторегистратора небосвода или видеорегистраторов с поверхности Венеры были бы невозможны, добавляют ученые.

«Атмосфера Венеры известна высокой плотностью и мутностью, что значительно затрудняет четкое оптическое наблюдение с поверхности планеты. Поэтому наблюдения с орбиты снова оказываются предпочтительными и более простыми, — отмечает Мария Грицевич. — Инструменты, находящиеся на орбите Венеры, могут работать более эффективно, обходя влияние плотных слоев атмосферы и облаков и обеспечивая надежные наблюдения метеорных и других атмосферных явлений».

Множество факторов, включая относительную доступность Венеры по сравнению с другими планетами Солнечной системы и ее плотную атмосферу, делают эту планету идеальным местом для первых внеземных метеорных исследований, полагают физики.

«Наблюдения позволят нам оценить количество метеороидов, сталкивающихся с Венерой, и приблизят нас к пониманию общей картины распределения метеороидов в Солнечной системе: их скоростей, орбит, размеров и состава. Это значительно увеличит шансы обнаружения как межзвездных, так и межгалактических метеороидов, попадающих в нашу Солнечную систему издалека. Такой подход также способствует глубокому пониманию процессов формирования и эволюции нашей Солнечной системы, включая важные аспекты ее химического и физического развития», — рассказывает Мария Грицевич.

Кристу и Грицевич надеются, что однажды на борту орбитального аппарата появятся подходящие камеры, которые увидят впечатляющие метеорные дожди, вызванные до сих пор неизвестными кометными потоками, пересекающими орбиту Венеры.

Справка

Венера — вторая от Солнца и шестая по величине планета. Это самая горячая планета в нашей Солнечной системе: температура на Венере примерно 475 градусов Цельсия. Вращается вокруг Солнца на расстоянии 0,72 астрономических единиц (почти 108 млн км). Атмосфера Венеры состоит из углекислого газа — 96,5 %, азота — 3,3 % и малых примесей: CO, SO₂, Ar, H₂O и др. Кислород в заметных количествах не обнаружен.

Поверхность планеты всегда закрыта от наблюдателя облаками, состоящими из капелек 75–80 % раствора серной кислоты. Основные три слоя облаков располагаются между высотами от 75 до 49 км. Они различаются между собой концентрацией капелек — аэрозолей кислоты — и некоторым разбросом их размеров от одного до пяти микрон. В самом нижнем ярусе облаков присутствуют также частички твердой серы. Облака представляют собой легкий туман, но из-за своей большой протяженности по вертикали полностью экранируют поверхность планеты при наблюдениях во всех диапазонах спектра электромагнитного излучения, кроме радиоволн.

Венера схожего размера с Землей: диаметр экватора первой планеты — 12 104 км, второй — 12 756 км. «День» на Венере длится 243 земных дня, год (один оборот вокруг Солнца) — 225 земных дней. Зонды «Венера», которые отправлял СССР с 1961 по 1984 года, сделали фотографии поверхности Венеры, на которых видно — бесплодный, тусклый и скалистый пейзаж, а небо, вероятно, имеет оттенок серно-желтого.

Анна Маринович