शुक्र ग्रह पर वायुमंडल ग्रह की तुलना में तेजी से घूमता है, और अब खगोलविदों को लगता है कि वे जानते हैं क्यों
हमारे सौर मंडल में शुक्र अद्वितीय है - लगभग - क्योंकि इसे 'सुपर-रोटेटर' के रूप में जाना जाता है। इसका मतलब है कि शुक्र का वातावरण ग्रह की तुलना में तेजी से घूमता है। केवल शनि के चंद्रमा टाइटन की ही विशेषता है।
वैज्ञानिक यह पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं कि इस सुपर-रोटेशन का कारण क्या है, और अब शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने इसका पता लगा लिया होगा।
शुक्र पर, हवाएं ग्रह की तुलना में 60 गुना तेज गति से आगे बढ़ सकती हैं, और हालांकि ग्रह को घूमने में 243 दिन लगते हैं, वायुमंडल को ग्रह का चक्कर लगाने में केवल चार दिन लगते हैं। तुलना के लिए, पृथ्वी का वायुमंडल ग्रह की गति से 10% से 20% के बीच चलता है। वैज्ञानिक 1960 के दशक से जानते हैं कि शुक्र एक सुपर-रोटेटर है, लेकिन यह पता नहीं लगा पाया है कि ऐसा क्यों है।
शुक्र के ऊपरी बादलों पर वायुमंडलीय सुपर-रोटेशन। जबकि सुपर-रोटेशन शुक्र के दिन और रात दोनों पक्षों में मौजूद है, यह दिन में अधिक समान लगता है (अकात्सुकी-यूवीआई छवि 360 एनएम पर, दाईं ओर), जबकि रात में यह अधिक अनियमित और अप्रत्याशित (समग्र) प्रतीत होता है। वीनस एक्सप्रेस / VIRTIS छवियों की संख्या 3.8 µm, बाएँ) है। श्रेय: जाक्सा, ईएसए, जे. पेराल्टा और आर. ह्यूसो।
2016 में, शोधकर्ताओं ने पाया शुक्र के वातावरण में एक बड़ी स्थिर गुरुत्वाकर्षण तरंग संरचना। धनुष के आकार की संरचना शुक्र के बादलों के शीर्ष पर 10,000 किमी (6200 मील) तक फैली हुई है। यह ग्रह की सतह के सापेक्ष स्थिर रहा, जबकि वातावरण ने अपने सुपर-रोटेशन को बनाए रखा।
2018 में, वैज्ञानिकों ने प्रकाशित किया कागज़ दिखा रहा है कि ग्रह के सुपर-रोटेशन में विशाल लहर ने क्या भूमिका निभाई। शुक्र पर गुरुत्वाकर्षण तरंग इतनी विशाल है क्योंकि वायुमंडल केवल एक दिशा में चलता है, जबकि पृथ्वी पर, उदाहरण के लिए, अधिक परिवर्तनशील हवाएं इतनी विशाल तरंग संरचनाएं नहीं बनाती हैं। 2018 के पेपर ने दिखाया कि विशाल लहर ने ग्रह पर अपनी रोटेशन दर को बदल दिया, लेकिन शुक्र के सुपर-रोटेशन की व्याख्या नहीं की।
जापान के अकात्सुकी ऑर्बिटर ने शुक्र की ऊपरी बादल परत में गुरुत्वाकर्षण तरंग की इस छवि को कैप्चर किया। छवि क्रेडिट: जाक्सा
'चूंकि 1960 के दशक में सुपर-रोटेशन की खोज की गई थी, हालांकि, इसके गठन और रखरखाव के पीछे का तंत्र एक लंबे समय से रहस्य रहा है,' नए अध्ययन के प्रमुख लेखक ताकेशी होरिनौची कहते हैं।
इस नए अध्ययन में कहा गया है कि शुक्र के वायुमंडल में और भी बहुत कुछ चल रहा है, और यह कि सुपर-रोटेशन न केवल वायुमंडलीय ज्वारीय तरंगों से संबंधित है, बल्कि अन्य विशेषताओं से भी संबंधित है।
नए अध्ययन का शीर्षक है ' कैसे तरंगें और अशांति शुक्र के वायुमंडल के अति-घूर्णन को बनाए रखती हैं ।' प्रमुख लेखक जापान में होक्काइडो विश्वविद्यालय के ताकेशी होरिनौची हैं। अध्ययन जर्नल में प्रकाशित हुआ है विज्ञान .
मोटे तौर पर, अध्ययन शुक्र के सुपर-रोटेशन में योगदान करने वाले दो कारकों को दर्शाता है।
भूमध्य रेखा पर, सौर ताप दिन की ओर वायुमंडलीय ज्वारीय तरंगें बनाता है। रात की तरफ ठंडक से वैसी ही लहरें पैदा होती हैं। लेकिन ध्रुवों पर कुछ और ही हो रहा है। ए प्रेस विज्ञप्ति कहते हैं, 'ध्रुवों के करीब, हालांकि, वायुमंडलीय अशांति और अन्य प्रकार की तरंगों का अधिक स्पष्ट प्रभाव होता है।'
नया अध्ययन जापान के के आंकड़ों पर आधारित है अकात्सुको मैं अंतरिक्ष यान। अंतरिक्ष यान शुक्र के चारों ओर एक बड़ी अण्डाकार कक्षा में है। अकात्सुकी का पूरक है ईएसए की वीनस एक्सप्रेस ऑर्बिटर, जो 2006 से 2014 तक ध्रुवीय कक्षा में था। साथ में, अंतरिक्ष यान की जोड़ी ने शुक्र की हमारी समझ में बहुत बड़ा योगदान दिया है।
अकात्सुकी अंतरिक्ष यान में पांच इमेजिंग कैमरे हैं: तीन इन्फ्रारेड, एक पराबैंगनी, और एक दृश्य प्रकाश कैमरा। होरिनौची और उनके सहयोगियों ने बादलों पर नज़र रखने की एक सटीक विधि विकसित करने के लिए अंतरिक्ष यान से पराबैंगनी और अवरक्त छवियों का उपयोग किया। क्लाउड ट्रैकिंग से हवा के वेग का सटीक मापन हुआ। वहां से, टीम ने अनुमान लगाया कि शुक्र के सुपर-रोटेशन में वायुमंडलीय तरंगों और अशांति का क्या योगदान है।
पहली चीज जो उन्होंने देखी, वह थी तापमान में बदलाव। ऊंचाई के बीच वायुमंडलीय तापमान भिन्नताएं थीं जिन्हें समझाया नहीं जा सकता था, जब तक कि अक्षांशों में वायुमंडलीय परिसंचरण न हो।
अकिहिरो इकेशिता द्वारा वीनस क्लाइमेट ऑर्बिटर (उर्फ 'अकात्सुकी') की कलाकार की छाप। छवि क्रेडिट: जाक्सा
में प्रेस विज्ञप्ति , होरिनौची ने कहा, 'चूंकि इस तरह के संचलन से हवा के वितरण में बदलाव आना चाहिए और सुपर-रोटेशन चोटी को कमजोर करना चाहिए, इसका मतलब यह भी है कि एक और तंत्र है जो देखे गए पवन वितरण को मजबूत और बनाए रखता है।'
अन्य तंत्र क्या था?
डेटा के अधिक विश्लेषण और अधिक मॉडलिंग के बाद, टीम कुछ और लेकर आई: थर्मल टाइड। NS अमेरिकी मौसम विज्ञान सोसायटी एक तापीय ज्वार ss का वर्णन करता है 'सूर्य द्वारा वायुमंडल के दैनिक अंतर ताप के कारण वायुमंडलीय दबाव में भिन्नता।' होरिनौची और उनके सहयोगियों का कहना है कि कम अक्षांशों पर हवा के लिए थर्मल ज्वार जिम्मेदार है।
यह पहले के अध्ययनों के विपरीत है, जिसमें दिखाया गया है कि थर्मल ज्वार ने कोई भूमिका नहीं निभाई। इस अध्ययन से पता चला है कि तापीय ज्वार मध्य और उच्च अक्षांशों पर त्वरण में एक भूमिका निभाते हैं, जबकि निम्न अक्षांशों पर एक छोटा मंदी प्रभाव होता है।
प्रस्तावित प्रणाली जो शुक्र के वायुमंडल के सुपर-रोटेशन (पीला) को बनाए रखती है। भूमध्यरेखीय शीर्ष की ओर तापीय ज्वार (लाल) पश्चिम की ओर सुपर-रोटेशन को लागू करता है। वातावरण को एक दोहरे परिसंचरण तंत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है: मध्याह्न (ऊर्ध्वाधर) परिसंचरण (सफेद) जो धीरे-धीरे ध्रुवों की ओर गर्मी को स्थानांतरित करता है और सुपर-रोटेशन जो तेजी से गर्मी को ग्रह के रात की ओर स्थानांतरित करता है। क्रेडिट: प्लैनेट-सी प्रोजेक्ट टीम
इसलिए, टीम ने कुछ महत्वपूर्ण सबूतों का खुलासा किया है जो शुक्र के असामान्य वातावरण को समझाने में मदद करते हैं। न केवल उनका काम दिखाता है कि सुपर-रोटेशन कैसे बनाए रखा जाता है, यह दिखाता है कि ग्रह के चारों ओर गर्मी कैसे पहुंचाई जाती है। मेरिडियन के साथ परिसंचरण धीरे-धीरे गर्मी को शुक्र के ध्रुवों की ओर ले जाता है, जबकि सुपर-रोटेशन गर्मी को दिन की ओर से रात की ओर ले जाता है।
बहुत सारे ग्रह विज्ञान की तरह, यह न केवल अध्ययन किए जा रहे वास्तविक ग्रह की व्याख्या करता है, बल्कि वैज्ञानिकों को खोजे गए एक्सोप्लैनेट की बढ़ती संख्या को समझने में मदद कर सकता है।
होरिनौची ने कहा, 'हमारा अध्ययन टाइडली-लॉक्ड एक्सो-ग्रहों पर वायुमंडलीय प्रणालियों को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है, जिसका एक पक्ष हमेशा केंद्रीय सितारों का सामना कर रहा है, जो कि शुक्र के बहुत लंबे सौर दिन के समान है।'