Venus Monitoring Camera (VMC) с борта орбитального аппарата Venus Express передавала на Землю изображения верхнего облачного слоя Венеры на протяжении более 8 лет. Изображения в УФ (365нм) диапазоне были использованы для исследования динамики атмосферы Венеры на верхней границе облаков, 67±2 км (Khatuntsev et al., 2013; Patsaeva et al. 2015), а изображения ИК (965нм) диапазона дали информацию о циркуляции в глубине облачного слоя, 55±4 км (Khatuntsev et al., 2017). В экваториальных широтах были обнаружены долготные вариации зональной компоненты скорости среднего горизонтального потока. Горизонтальный поток замедляется над материковой возвышенностью Земли Афродиты (Aphrodite Terra). Обнаруженный эффект был интерпретирован как результат проявления стационарных гравитационных волн, возникающих при столкновении горизонтального потока с горными возвышенностями Земли Афродиты (Bertaux et al., 2016). Существование стационарной волны наглядно подтверждено наличием протяженной, неподвижной относительно поверхности, структуры над Землей Афродиты, которая наблюдалась камерой LIR на 10±2 мкм, а также УФ камерой UVI с борта Akatsuki (Fukuhara et al., 2017).
В данной работе представлен подробный анализ влияния рельефа Земли Афродиты на динамику атмосферы в экваториальных широтах (вплоть до 30°ю.ш.). На дневной стороне средняя зональная скорость в широтной полосе 5-15°ю.ш. демонстрирует зависимость как от долготы и, соответственно, от рельефа подстилающей поверхности, так и от местного солнечного времени. Была обнаружена суточная солнечно-связанная гармоника в положении точки максимального торможения потока. Экстремум суточной гармоники на широте 10±5°ю.ш. соответствует минимуму зональной скорости (85 м/с) вблизи полудня (12 ч местного времени) и расположен на 93ºв.д. При этом средняя максимальная высота рельефа Земли Афродиты наблюдается на 92.5ºв.д.
Для исследования пространственно-распределенных эффектов в поведении скорости горизонтального потока на верхней границе облаков были построены выборки по 1 ч местного времени. Средние зональные скорости потока демонстрируют сильную двумерную, в координатах широта-долгота, корреляцию с рельефом подстилающей поверхности. В исследуемых выборках главная деталь двумерного пространственного распределения средней зональной скорости - структура, сформированная скоростями в диапазоне -82 - -86 м/с. Положение этой структуры однозначно указывает на ее связь с рельефом Земли Афродиты. Структура слабо оформлена в утренние часы (10-11 ч местного времени), наилучшим образом проступает вблизи полудня (11-12 ч), а затем, в послеполуденные часы, ее контуры начинают деформироваться, растягиваясь и смещаясь в направлении суперротации.
Работа поддержана Министерством образования и науки Российской Федерации - грант 14.W03.31.0017.

Ключевые слова: атмосфера Венеры, динамика атмосферы, стационарные гравитационные волны

Литература:

Bertaux J.-L., Khatuntsev I. V., Hauchecorne A., Markiewicz W. J., Marcq E., Lebonnois S., Patsaeva M., Turin A., Fedorova A. Influence of Venus topography on the zonal wind and UV albedo at cloud top level: The role of stationary gravity waves // J. Geophys. Res. Planets. 2016. Vol. 121, P. 1087–1101, doi:10.1002/2015JE004958.
Fukuhara, T., Futaguchi, M., Hashimoto, G.L., Horinouchi, T., Imamura, T., Iwagaimi, N., Kouyama, T., Murakami, S., Nakamura, M., Ogohara, K., Sato, M., Sato, T.M., Suzuki, M., Taguchi, M., Takagi, S., Ueno, M., Watanabe, S., Yamada, M., Yamazaki, A. Large stationary gravity wave in the atmosphere of Venus, Nat. Geosci., 2017, doi:10.1038/ngeo2873.
Khatuntsev I.V., Patsaeva M.V., Titov D.V., Ignatiev N.I., Turin A.V., Limaye S.S., Markiewicz W.J., Almeida M., Roatsch T., Moissl R. Cloud level winds from the Venus Express Monitoring Camera imaging. // Icarus. 2013. Vol. 226, P. 140-158.
Khatuntsev, I. V., Patsaeva, M. V., Titov, D. V., Ignatiev, N. I., Turin, A. V., Fedorova, A. A., & Markiewicz, W. J. (2017). Winds in the middle cloud deck from the near-IR imaging by the Venus Monitoring Camera onboard Venus Express. Journal of Geophysical Research: Planets, 122. https://doi.org/10.1002/2017JE005355.
Patsaeva M.V., Khatuntsev I.V., Patsaev D.V., Titov D.V., Ignatiev N.I., Markiewicz W.J., Rodin, A.V. The relationship between mesoscale circulation and cloud morphology at the upper cloud level of Venus from VMC/Venus Express. // Planet. Space Sci. 2015. Vol. 113(08), P. 100-108, doi:10.1016/j.pss.2015.01.013.

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы

328