Em 15 de junho de 1985, o módulo de descida da espaçonave soviética Vega-2 pousou na superfície de Vênus, perto do vale de Rusalka (7.14 ° S lat. 117.67 ° E) e transmitiu um sinal por 56 minutos. Passando pela atmosfera, ele coletou o único perfil de temperatura completo para hoje.
Como esperado, a atmosfera era muito densa e pesada. A pressão atmosférica na superfície é de 92 bar, ou seja, aproximadamente 92 vezes maior que na Terra, e a temperatura é de 464 ° C. A densidade da atmosfera na superfície é aproximadamente 6,5% da densidade da água líquida. Em 96,5%, consiste em CO
2 , a 3,5% - a partir do N
2 (em volume).
A densidade da atmosfera de Vênus é tão alta que seu movimento pode até fazer com que Vênus pare de girar e depois comece a girar lentamente na direção oposta (existe uma teoria). Agora Vênus gira lentamente na direção oposta à terrestre e faz uma revolução em torno de seu eixo em 243,02 dias terrestres.
Inesperado para os cientistas era que, de acordo com Vega-2, a atmosfera de Vênus se mostrava bastante instável a uma altitude de menos de 7 km - essa camada é muito mais quente que a camada acima. De fato, essas leituras da investigação soviética ainda permanecem inexplicáveis. Os cientistas
propuseram agora
uma nova explicação para essas leituras incomuns de sensores. Eles acreditam que, de fato, a atmosfera mais baixa é um
fluido supercrítico .
Um trabalho científico sobre a análise de leituras de sensores pela sonda soviética foi
publicado por alguns cientistas - Sebastien Lebonnois, do Laboratório de Dinâmica Meteorológica, Universidade de Pierre e Marie Curie (França) e Gerald Schubert, do Departamento de Ciências da Terra, Planetárias e Espaciais da Universidade da Califórnia em Los Angeles (EUA).
A estrutura vertical da atmosfera de Vênus de acordo com os resultados da simulação é mostrada no diagrama. Os perfis verticais mostram mudanças na temperatura, densidade e estabilidade da atmosfera, dependendo da altitude e aumento da pressão atmosférica. A localização das nuvens também é mostrada. As informações são coletadas aqui, incluindo os resultados de décadas de observações de outros veículos orbitais (soviético "Venus-15" e "Venus-16", americano "Pioneer-Venus-1" e "Magellan", "Venus-express" europeu, "Akatsuki" japonês »), Outras sondas, balões e telescópios terrestres.
Todos os dados coletados mostram que em Vênus, como na Terra, existe uma troposfera que se estende da superfície para a camada superior de nuvens a uma altitude de cerca de 60 a 65 km, e na troposfera a temperatura diminui com a altura. A camada inferior de nuvens com ácido sulfúrico termina a uma altitude de cerca de 48 km. Lá, temperatura e pressão correspondem aproximadamente à temperatura e pressão na superfície da Terra.
Imediatamente sob as nuvens, a atmosfera é relativamente estável até uma altitude de cerca de 7 km, e a camada mais baixa é um mistério. É concentrado 37% da massa de toda a atmosfera de Vênus, é aí que a pressão e temperatura máximas. Penetrar lá e medir indicadores atmosféricos é extremamente difícil. Somente a sonda Vega-2 soviética em 1985 foi capaz de medir de forma confiável a temperatura em baixa altitude.
O modelo da espaçonave "Vega-2", no ramo do Museu Nacional de Aviação e Cosmonáutica dos EUA. O módulo de descida está oculto dentro de uma concha esféricaAs medições foram realizadas por dois fios de platina, um nu e outro em isolamento cerâmico, com uma precisão de ± 0,5 K na faixa de 200 a 800 K. Como já mencionado, os cientistas ainda não conseguiam elevar muito a temperatura abaixo de 7 km para explicar.
Os autores do trabalho científico chamam a atenção para o fato de não termos informações precisas sobre a composição química da camada inferior. Eles sugerem que existe uma proporção diferente de CO
2 e N
2 . Em particular, a concentração de N
2 na superfície cai para zero. Mais precisamente, como resultado da pressão ultra alta na superfície, o CO
2 e o N
2 são separados. Ou seja, o N
2 mais leve se eleva na atmosfera superior. Portanto, a verdadeira concentração de N
2 na atmosfera pode ser 15% menor do que se pensava anteriormente.
Perfil vertical de temperatura potencial de acordo com Vega-2Os cientistas tiram essas conclusões com base nos resultados de seus experimentos com fluidos supercríticos. O fato é que, sob alta pressão e densidade, a diferença entre as fases líquida e gasosa da substância desaparece. Por conseguinte, a mistura gasosa pode ser parcialmente fraccionada, como é o caso de um líquido. Por exemplo, para CO
2, a temperatura crítica é 303,9 K, a pressão crítica é 72,8 atm e a densidade crítica é 0,468 g / cm3. Como você pode ver, as condições na superfície de Vênus podem muito bem criar as condições para a transição da atmosfera para um estado supercrítico.
Os autores consideram necessário realizar mais estudos sobre a atmosfera de Vênus. Se a sonda não puder ser enviada para lá, tente recriar as condições climáticas no laboratório da NASA.
O trabalho científico foi
publicado na revista
Nature Geoscience em 26 de junho de 2017 (doi: 10.1038 / ngeo2971,
pdf ).