Meglepő képek a Vénuszról
(Rovat: Amerika és az űrcsillagászat, Távoli világok kutatói - 2022.03.12 07:15.)

A képeket a Parker-szonda készítette a bolygó éjszakai oldaláról. Értelmezésük egy több mint 300 éves rejtélyre adhat megoldást.

A NASA 2018-ban indított Parker napfizikai űrszondája többször elrepült a Vénusz mellett, hogy a hintamanőverek segítségével egyre közelebb kerülhessen a Naphoz. Ilyenkor a szonda nagylátószögű kameráját (WISPR, amelynek alapfeladata a Nap légköre és a napszél megfigyelése a látható tartományban) a Vénusz felé fordították, ahol érdekes jelenséget sikerült megfigyelni. A Vénusz melletti harmadik és negyedik elrepülés során a bolygó éjszakai oldaláról készítették azokat a felvételeket, amelyek segíthetnek megoldani a csillagászat egyik legrégebbi rejtélyét. A kutatók az eredményekről a Geophysical Research Letters folyóiratban számoltak be.

A Magellan-szonda az 1990-es években radarral feltérképezte a Vénuszt, ez volt az első globális kép a bolygó felszínéről (jobbra). A Parker szonda WISPR kamerájának felvételén (balra) látható sötétebb foltok nagyjából megfeleltethetők a radarképen látható alakzatoknak. (Animált kép: NASA / Johns Hopkins APL / Naval Research Laboratory [balra]; Magellan Team / Jet Propulsion Laboratory / United States Geological Survey [jobbra])

A Vénusz felszíne a bolygó sűrű felhőtakarója miatt a látható tartományban végzett megfigyelések számára elérhetetlen, az 1980-as évek elején azonban felfedezték, hogy az infravörös tartomány 800–1100 nm közötti sávjában láthatóvá válik a bolygó 460 °C körüli hőmérsékletű felszíne. Ezeken a közeli infravörös hullámhosszakon a Vénusz felszíne foltosnak látszik, összhangban a bolygó körül keringő Magellan űrszonda 1990-es évek elején készített radartérképeivel: a valamivel kevésbé forró, magasabban fekvő területek sötétebb foltokként jelennek meg az alacsonyabb és forróbb felszín világosabb területein.

A Parker-szonda 2021. februári, negyedik Vénusz melletti elrepülése közben készített felvétel a bolygó éjszakai oldaláról. (A felvételsorozatot mutató animált kép: NASA / Johns Hopkins APL / Naval Research Laboratory)

2006-ban Frederick Taylor (Oxfordi Egyetem) arra gondolt, hogy a felhők esetleg a látható tartományban is átlátszóak lehetnek. Valójában pontosan ez az, amit a Parker-szonda felvételein sikerült felfedezni, ugyanis a WISPR kamerával a látható tartományban készült felvételek megfelelnek a közeli infravörös felvételek elmosódottabb és kevésbé kontrasztos változatainak. Bár a felszín vöröses izzásának négyötödét elnyeli a bolygó légköre és felhői, egyötöde áthatol a felhőkön.

A Vénusz hamuszürke fényét sok megfigyelő homogénnek írja le, egyesek azonban beszámoltak a bolygó korongjának szabálytalan, foltos jellegéről, amit Roger Cheveau 1932-ben készített rajza is mutat. (Kép)

A meglepő felfedezés magyarázatot adhat a Vénusz hamuszürke fényének több mint 300 éve ismert jelenségére. (A jelenség nem tévesztendő össze a Hold keskeny sarlója mellett gyakran megfigyelhető hamuszürke fénnyel, amelyet a Földről a Hold sötét oldalára eső fény okoz. Angolul megkülönböztetik a két jelenséget, a holdi hamuszürke fény az ashen glow, míg a vénuszi az ashen light, bár a két jelenség eltérő fizikai hátterének ismeretében talán éppen a fordított megnevezés tűnne logikusnak. – B.E.) Távcsöves megfigyelések alapján számoltak be az észlelők a Vénusz éjszakai oldalának halvány fényléséről, amely ritka jelenség elsősorban a bolygó földközelségekor figyelhető meg, amikor korongját nagynak látjuk, és a nappali oldalából csak keskeny sarló látható, viszont a Nap látszó közelsége megnehezíti az észlelést. Bár a Vénusz hamuszürke fényét általában homogénnek és színtelennek írják le, egyes megfigyelők beszámoltak arról, hogy foltosnak és pirosas árnyalatúnak látták a fénylést. Sokan optikai csalódásnak tartották a megfigyeléseket, a WISPR felvételei azonban megerősítik azok valóságos voltát.

A fénylés eredetére többféle magyarázat létezik. Egyes feltételezések szerint a hamuszürke fény intenzitása a felhőzet magasságával, vagy esetleg a vulkáni tevékenységgel függhet össze. Brian Wood (U.S. Naval Research Laboratory), a Parker-szonda felvételeiről beszámoló cikk vezető szerzője nem tartja valószínűnek, hogy a fénylés a felszín termikus sugárzásával állna összefüggésben, mert az emberi szem kevésbé érzékeny a vörösre, mint a zöld hullámhosszakra. Wood feltételezése szerint kézenfekvőbb magyarázat adható a zöldes árnyalatú fénylésre. Eszerint a Vénusz felsőlégkörében nappal a Nap erős UV-sugárzása felszakítja a CO₂ molekulákat, a felszabaduló, gerjesztett oxigénatomokat pedig a heves, 300 km/h sebességű szelek a bolygó éjszakai oldalára sodorják, ahol az atomok lassan O₂ molekulákká egyesülnek. Ennek során bocsátják ki a zöldes árnyalatú sugárzást.

Az oxigén zöld emissziója a Föld felsőlégkörében az ISS-ről készített felvételen. A fény ott a legerősebb, ahol érintőirányban vastagabb légréteg esik a látóirányunkba. Ugyanez a jelenség lehet a Vénusz hamuszürke fényének a forrása. (Kép: NASA)

Az oxigén fénylését először az 1970-es években a szovjet Venyera–9 és –10 szondák észlelték. Később megállapították, hogy a jelenség nagyon erősen függ a naptevékenységtől. A WISPR felvételein a jelenség a bolygókorong pereme környékén a legerősebb, ahol a légkör legvastagabb rétege esik a látóirányunkba. Wood arra is rámutat, hogy a Vénusz sűrű légköre hatékonyan töri meg a Nap fényét, így a fény egy része ennek következtében is átjuthat a nappali oldalról az éjszakaira, bár ennek mennyiségét nem sikerült számszerűsíteni. A Parker-szonda 2024 novemberében repül el utoljára a Vénusz mellett, a kutatók tervezik, hogy akkor folytatják a bolygó éjszakai fénylésének megfigyelését.