في 15 يونيو 1985 ، هبطت وحدة الهبوط للمركبة الفضائية السوفيتية Vega-2 على سطح الزهرة بالقرب من وادي روسالكا (7.14 درجة جنوبًا .117.67 درجة شرقًا) وأرسلت إشارة لمدة 56 دقيقة. من خلال الغلاف الجوي ، قام بجمع ملف الحرارة الكامل الوحيد لهذا اليوم.
كما هو متوقع ، كان الجو كثيفًا جدًا وثقيلًا. يبلغ الضغط الجوي على السطح 92 بارًا ، أي ما يقرب من 92 مرة أعلى من الأرض ، ودرجة الحرارة 464 درجة مئوية. تبلغ كثافة الغلاف الجوي على السطح حوالي 6.5٪ من كثافة الماء السائل. بنسبة 96.5٪ ، تتكون من CO
2 بنسبة 3.5٪ - من N
2 (بالحجم).
كثافة الغلاف الجوي لكوكب الزهرة عالية جدًا لدرجة أن حركتها يمكن أن تتسبب في توقف الزهرة عن الدوران ، ثم تبدأ في الدوران ببطء في الاتجاه المعاكس (هناك مثل هذه النظرية). الآن تدور الزهرة ببطء في الاتجاه المعاكس للاتجاه الأرضي وتحدث ثورة حول محورها في 243.02 يومًا أرضيًا.
لم يكن متوقعًا للعلماء ، وفقًا لـ Vega-2 ، تبين أن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة غير مستقر إلى حد ما على ارتفاع أقل من 7 كم - هذه الطبقة أكثر حرارة من الطبقة أعلاه. في الواقع ، لا تزال هذه القراءات من التحقيق السوفياتي لا يمكن تفسيرها.
اقترح العلماء الآن
تفسيرًا جديدًا لقراءات أجهزة الاستشعار غير المعتادة هذه. إنهم يعتقدون ، في الواقع ، أن الغلاف الجوي السفلي هو
سائل فوق الحرج .
تم نشر عمل علمي حول تحليل قراءات أجهزة الاستشعار من قبل المسبار السوفيتي من
قبل اثنين من العلماء - سيباستيان ليبونويس من مختبر ديناميات الأرصاد الجوية ، جامعة بيير وماري كوري (فرنسا) وجيرالد شوبرت من قسم علوم الأرض والكواكب والفضاء بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجيليس (الولايات المتحدة الأمريكية).
يظهر الرسم التخطيطي العمودي لجو كوكب الزهرة وفقا لنتائج المحاكاة. تظهر الملامح الرأسية تغيرات في درجة الحرارة وكثافة واستقرار الغلاف الجوي اعتمادًا على الارتفاع وزيادة الضغط الجوي. يظهر أيضا موقع السحب. يتم جمع المعلومات هنا ، بما في ذلك نتائج عقود من الملاحظات بواسطة المركبات المدارية الأخرى (السوفيتية "Venus-15" و "Venus-16" ، الأمريكية "Pioneer-Venus-1" و "Magellan" ، الأوروبية "Venus-express" ، اليابانية "Akatsuki" ») مجسات أخرى ، بالونات ، تلسكوبات أرضية.
تظهر جميع البيانات التي تم جمعها أنه في كوكب الزهرة ، كما هو الحال على الأرض ، يوجد تروبوسفير يمتد من السطح إلى الطبقة العليا من السحب على ارتفاع حوالي 60-65 كم ، وفي طبقة التروبوسفير تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع. تنتهي الطبقة السفلى من السحب بحمض الكبريتيك على ارتفاع حوالي 48 كم. هناك ، تتوافق درجة الحرارة والضغط تقريبًا مع درجة الحرارة والضغط على سطح الأرض.
تحت الغيوم مباشرة ، يكون الغلاف الجوي مستقرًا نسبيًا على ارتفاع حوالي 7 كم ، والطبقة الدنيا لغز. يتركز 37٪ من كتلة الغلاف الجوي لكوكب الزهرة بالكامل ، حيث يوجد أقصى ضغط ودرجة حرارة. من الصعب للغاية اختراق هناك وقياس مؤشرات الغلاف الجوي. فقط الهبوط السوفياتي Vega-2 في عام 1985 كان قادرًا على قياس درجة الحرارة بشكل موثوق على ارتفاع منخفض.
نموذج المركبة الفضائية "فيجا -2" في فرع المتحف الوطني للطيران وعلوم الفضاء بالولايات المتحدة. وحدة الهبوط مخفية داخل غلاف كرويتم إجراء القياسات بواسطة سلكين من البلاتين ، واحد عارية ، والثاني في عزل السيراميك ، بدقة ± 0.5 كلفن في النطاق من 200 إلى 800 ك. لشرح.
يلفت مؤلفو العمل العلمي الانتباه إلى حقيقة أنه ليس لدينا معلومات دقيقة حول التركيب الكيميائي للطبقة السفلية. يقترحون أن هناك نسبة مختلفة من CO
2 و N
2 . على وجه الخصوص ، ينخفض تركيز N
2 على السطح إلى الصفر. بتعبير أدق ، نتيجة للضغط العالي على السطح ، يتم فصل ثاني أكسيد الكربون و N
2 . أي أن ارتفاع أخف N
2 في الغلاف الجوي العلوي. لذلك ، يمكن أن يكون التركيز الحقيقي لـ N
2 في الغلاف الجوي أقل بنسبة 15 ٪ مما كان يعتقد سابقًا.
الملف العمودي لدرجة الحرارة المحتملة وفقًا لـ Vega-2يستخلص العلماء مثل هذه الاستنتاجات بناءً على نتائج تجاربهم مع السوائل فوق الحرجة. والحقيقة هي أنه عند الضغط والكثافة المرتفعين ، يختفي الفرق بين أطوار المادة السائلة والغازية للمادة. وفقًا لذلك ، يمكن تجزئة خليط الغاز جزئيًا ، كما هو الحال في السائل. على سبيل المثال ، بالنسبة لثاني أكسيد الكربون ،
تكون درجة الحرارة الحرجة 303.9 كلفن ، والضغط الحرج هو 72.8 ضغط جوي ، والكثافة الحرجة 0.468 جم / سم
3 . كما ترون ، قد تخلق الظروف على سطح الزهرة الظروف المناسبة لانتقال الغلاف الجوي إلى حالة فوق الحرجة.
يعتبر المؤلفون أنه من الضروري إجراء مزيد من الدراسات لجو كوكب الزهرة. إذا كان لا يمكن إرسال المسبار إلى هناك ، فيمكنك محاولة إعادة إنشاء الظروف المناخية في مختبر ناسا.
تم
نشر العمل العلمي في مجلة
Nature Geoscience في 26 يونيو 2017 (doi: 10.1038 / ngeo2971 ،
pdf ).