SUPER-ROTAZIONE SOSTENUTA DALLE ONDE DI MAREA ATMOSFERICHE

Così super ruota Venere

Un gruppo internazionale di ricercatori, guidato dall'Università di Hokkaido, ha scoperto che la super-rotazione di Venere è sostenuta dalle onde di marea atmosferiche che si generano dal contrasto tra il riscaldamento solare del lato giorno e quello del lato notte. Lo studio è stato pubblicato su Science

     27/04/2020
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Vista globale di Venere, simulata al computer, centrata su 90 gradi di longitudine est (Nasa/Jpl)

Un gruppo internazionale di ricercatori, guidato da Takeshi Horinouchi dell’Università di Hokkaido, ha scoperto che la super-rotazione di Venere in prossimità dell’equatore è sostenuta dalle onde di marea atmosferiche formatesi in seguito al riscaldamento solare sul “lato giorno” del pianeta e dal raffreddamento sul “lato notte”. Inoltre, più vicino ai poli, la turbolenza atmosferica e altri tipi di onde sembrano avere un effetto più pronunciato. Lo studio è stato pubblicato il 23 aprile su Science .

Venere ruota molto lentamente, impiegando ben 243 giorni terrestri per compiere un giro completo attorno al proprio asse. Sì, avete capito bene: un giorno su Venere è lungo quanto 243 giorni sulla Terra. È addirittura più lungo di un anno che, su Venere, è di soli 224 giorni terrestri. Nonostante questa sua rotazione molto lenta, l’atmosfera di Venere ruota verso ovest 60 volte più velocemente della rotazione planetaria. Questa super-rotazione aumenta con l’altitudine, e le spesse nubi che circondano il pianeta impiegano solo quattro giorni terrestri a farsi un giro completo attorno al pianeta. L’atmosfera in rapido movimento ovviamente trasporta il calore dal lato illuminato a giorno, al lato in cui è notte, mitigando le differenze di temperatura tra i due emisferi. «Da quando la super-rotazione è stata scoperta negli anni ’60, tuttavia, il meccanismo alla base della sua formazione e sostentamento è stato un mistero», dice Horinouchi.

Horinouchi e i suoi colleghi dell’Institute of Space and Astronautical Science (Isas, Jaxa), insieme ad altri ricercatori, hanno sviluppato un nuovo metodo estremamente preciso per tracciare le nubi e ricavare le velocità del vento dalle immagini fornite dalle telecamere a raggi ultravioletti e infrarossi della sonda spaziale Akatsuki, che orbita attorno a Venere da dicembre 2015. Ciò ha permesso loro di stimare il contributo delle onde atmosferiche e della turbolenza alla super-rotazione.

Il sistema proposto in grado di sostenere la super-rotazione (freccia gialla) dell’atmosfera di Venere. La marea termica (rossa) verso l’equatore impone la super-rotazione verso ovest. L’atmosfera è controllata da un doppio sistema di circolazione: la circolazione meridionale (verticale, bianca) che trasporta lentamente il calore verso i poli e la super-rotazione che trasporta rapidamente il calore verso la notte del pianeta. Crediti: team di progetto Planet-C, traduzione di Media Inaf

Per la prima volta, il gruppo ha notato che le differenze di temperatura atmosferica tra basse e alte latitudini sono minime, e non possono essere spiegate senza chiamare in causa una circolazione attraverso le latitudini. «Poiché tale circolazione dovrebbe alterare la distribuzione del vento e indebolire il picco di super-rotazione, deve esistere un altro meccanismo che rafforza e sostiene la distribuzione dei venti osservata», spiega Horinouchi.

Ulteriori analisi hanno rivelato che il mantenimento della super-rotazione è sostenuto da quella che viene chiamata marea termica – un’onda atmosferica generata dal contrasto tra il riscaldamento solare del lato giorno e quello del lato notte – che fornisce l’accelerazione a basse latitudini. Precedenti studi avevano suggerito che la turbolenza atmosferica e le onde diverse dalla marea termica avrebbero potuto fornire questa accelerazione. Tuttavia, questo studio ha dimostrato che tali onde lavorano in realtà in modo opposto, rallentando debolmente la super-rotazione a bassa latitudine, anche se svolgono un ruolo importante alle medie e alte latitudini.

La loro scoperta ha evidenziato i fattori che sostengono la super-rotazione, suggerendo al contempo un sistema a doppia circolazione che trasporta efficacemente il calore in tutto il pianeta: la circolazione meridionale che trasporta lentamente il calore verso i poli e la super-rotazione che trasporta rapidamente il calore verso la notte del pianeta.

«Il nostro studio potrebbe aiutare a comprendere meglio i sistemi atmosferici su esopianeti nei quali un lato è sempre rivolto verso la stella centrale, una situazione abbastanza simile a quella di Venere, il cui giorno è molto lungo», conclude Horinouchi.

Per saperne di più:

  • Leggi su Science l’articolo “How waves and turbulence maintain the super-rotation of Venus’ atmosphere” di Takeshi Horinouchi,Yoshi-Yuki Hayashi, Shigeto Watanabe, Manabu Yamada, Atsushi Yamazaki, Toru Kouyama, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Masahiro Takagi, Kazunori Ogohara, Shin-ya Murakami, Javier Peralta, Sanjay S. Limaye, Takeshi Imamura, Masato Nakamura, Takao M. Sato e Takehiko Satoh