Цикл работ «Альтиметрия верхней границы облаков Венеры по данным экспериментов VIRTIS и VMC на КА Venus Express».

Игнатьев Н. И., отд. 53

Ignatiev, N. I., D. V. Titov, G. Piccioni, P. Drossart, W. Markiewicz, V. Cottini, Th. Roatsch, M. Almeida, and N. Manoel. Altimetry of the Venus cloud tops from the Venus Express

Observations, Journal of Geophysical Research, v. 114, E00B43, doi:10.1029/2008JE003320, 2009.

Titov, D. V., F. W. Taylor, H. Svedhem, N. I. Ignatiev, W. J. Markiewicz, G. Piccioni, and P. Drossart, Atmospheric structure and dynamics as the cause of ultraviolet markings in the clouds of Venus, Nature, v. 465, pp. 620–623, doi:10.1038/nature07466, 4 December 2008.

Одновременные наблюдения Венеры в ИК-канале картирующего спектрометра VIRTIS и УФ-канале фотокамеры VMC позволили впервые подробно картировать высоту верхней границы облачного слоя по глубине ИК-полос поглощения СО2 и впервые показать, что контрастные УФ детали связаны не с высотой облаков и промежутками между ними, а с изменениями концентрации УФ поглотителя, которые обусловлены термической структурой и динамикой атмосферы Венеры. Проанализировано 840 сеансов измерений со 120 орбит. Измерения высоты облачного слоя показали, что в низких широтах высота средняя облачного слоя составляет постоянную величину 74 +1/-2 км, начинает уменьшаться на широте 50 градусов и опускается до минимума до 63–69 км в центре полярного вихря. Быстрое перемещение облаков выражается в колебаниях высоты облаков на всех широтах около 1 км в течение нескольких часов. Долговременные колебания средней высоты верхней границы облаков в низких широтах не превышают сотен метров, в то время как в полярной области они составляют несколько километров. Высота облаков имеет слабый максимум в экваториальной области между подсолнечной точкой и вечерним терминатором. Здесь же по УФ изображениям наблюдается наибольшая конвективная активность. В результате этой активности УФ поглотитель выносится из нижних слоев облачного слоя, и область низких широт выглядят темной на УФ изображениях. В средних широтах конвекция подавляется глубокими температурными инверсиями в т.н. холодном воротнике, которые препятствуют выносу УФ поглотителя, а холодные температуры способствуют конденсации и образованию УФ-ярких сернокислотных облаков. Центр полярного вихря, определяемый как минимум высоты облаков, всегда точно совпадает с центром, определяемым по тепловым изображениям Венеры. Более того, структура поля высоты детально коррелирует с тепловыми изображениями на длине волны 5 мкм, хотя излучение на длине волны 5 мкм приходит из областей, находящихся несколькими километрами ниже, по сравнению с излучением на длине волны 1.5 мкм. Темные УФ детали, опоясывающие планету на широтах около 70 градусов, и заходящие в значительно более низкие широты, не являются проемами в облаках, как это полагали ранее. Часто они соответствуют более высоким областям или областям, где происходит быстрое изменение высоты верхней границы облаков с широтой. Одновременное рассмотрение высоты верхней границы облаков, УФ изображений дневной стороны и тепловых изображений ночной стороны показывает, что указанные УФ детали и рукава полярного вихря являются проявлением одной гигантской динамической структуры.