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Neue Theorie erklärt Superrotation auf der Venus
Akatsuki, der erste außerirdische Wettersatellit, hat heute Morgen nach einem erfolgreichen Start vom Tanegashima Space Center in Japan seine Reise zur Venus begonnen.
Die Raumsonde soll helfen, eines der großen Rätsel des Sonnensystems zu lösen: Warum die Winde auf der Venus schneller wehen, als sich der Planet selbst dreht.
Die Venus dreht sich alle 243 Tage einmal, aber es dauert nur 4 Tage, bis Wolken in der Venusatmosphäre den Planeten mit satten 200 Metern pro Sekunde umrundet haben. Dieses Phänomen ist als Superrotation bekannt.
Astrophysiker haben lange spekuliert, dass der Temperaturunterschied zwischen der Tag- und der Nachtseite der Venus bei 300 K bzw. 100 K diese Winde antreibt. Aber es gibt ein Problem mit dieser Berechnung
Das Rätsel ist, dass die Venusatmosphäre eine gewisse Viskosität hat und daher selbst Energie mit einer Geschwindigkeit von 10^9 W abbauen und verlangsamen sollte. Etwas anderes muss mit dieser Geschwindigkeit Energie in das System injizieren. Wie kommt es dazu?
Heute sagen Héctor Javier Durand-Manterola und Kumpel von der Universidad Nacional Autónoma de México, dass sie das Rätsel gelöst haben. Sie weisen darauf hin, dass es zusätzlich zu den gewöhnlichen atmosphärischen Winden eine andere viel schnellere Strömung höher über dem Planeten gibt. Dies sind ionische Winde in der Ionosphäre zwischen 150 und 800 km über der Oberfläche und wurden Anfang der 80er Jahre vom Pioneer Venus Orbiter entdeckt.
Diese Winde, die als Transterminatorströmung bekannt sind, bewegen sich mit Überschallgeschwindigkeiten von mehreren Kilometern pro Sekunde, wahrscheinlich angetrieben durch die Wechselwirkung des Planeten mit dem Sonnenwind.
Die Frage, die sich Durand-Manterola und Co. stellen, ist, was passiert, wenn die Überschallwinde in der Ionosphäre mit den langsameren Winden in der Atmosphäre interagieren. Ihre Antwort ist, dass die Wechselwirkung Turbulenzen in der Atmosphäre erzeugt und dass die Zerstreuung dieser Turbulenzen Schallwellen erzeugt, die eine beträchtliche Energiemenge in die Atmosphäre einbringen.
Wie viel? Durand-Manterola und Kumpel berechnen, dass der Prozess Energie mit einer Rate von 10^10 W injiziert, mehr als genug, um den durch die Viskosität verlorenen Betrag zu berücksichtigen. Tatsächlich machen sie eine Vorhersage, dass die durch den Energieinjektionsprozess erzeugten Schallwellen eine Intensität von 84 dB haben. Das ist ein beachtliches Gebrüll, das in Zukunft messbar sein sollte.
Um die Idee zu untermauern, hat das Team ein einfaches Experiment mit Wasser durchgeführt, um zu zeigen, wie die Energieübertragung abläuft, wenn auch unter ganz anderen Bedingungen.
Das ist eine interessante Idee, aber eine, die mehr Beobachtungen der Venus selbst erfordert, bevor sie als Homerun beansprucht werden kann. Die Tatsache, dass dieser Prozess die dissipierte Energie ersetzen könnte, bedeutet nicht, dass dies der Fall ist.
Zufällig kann Akatsuki helfen. Es wird im Dezember auf der Venus eintreffen und sollte bald darauf Daten zurücksenden. Durand-Manterola und andere werden zusehen.
Ref: arxiv.org/abs/1005.3488 : Superrotation auf der Venus: Angetrieben von Wellen, die durch Dissipation des Transterminatorflusses erzeugt werden