Akatsuki ultraviolettkiirguse vahendusel 2019. aastal pildistatud pilt Veenuse pilvedest.
(Pilt: © Planet-C projekti meeskond)
Teadlased on aastakümneid kahtlustanud, et elektripoldid pulseerivad läbi paksu Veenuse atmosfäär, võib-olla sätendab maailma happelised pilved.
Kiuslikud pilgud on lootused üleval hoidnud, kuid kõik need on vihjed. Teadlased vajavad täpsemaid märke, mis jäävad tabamatuks isegi kolme aasta pärast meie pühendatud välkkiire jahimeeste orbiidile kahekordne planeet. See on aeglane, frustreeriv ja segane teaduse reaalsus, mis libiseb sageli avastuste loost välja.
"Ajalooraamatuid lugedes loeb see kõik natuke nagu ristsõna: teate, keegi tuli mööda ja mõõtis seda ning leidis selle ja kõik kõik sobivaks," rääkis Ralph Lorenz, Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika labori planeediteadlane ja Selle pühendatud välkuriista tähelepanekuid Veenuses käsitleva uue kirjutise autor on Space.com. "See on tõesti palju rohkem kui detektiivilugu, kus detektiiv saab sellelt inimeselt selle tunnistuse ja selle inimese ütlused."
Ja siiani ei ole see detektiiv juhtumi uurimisel palju edusamme teinud. "Võimatu on kõiki teatatud tähelepanekuid nimiväärtuses võtta ja neid mõistlikuks teha," ütles Lorenz. Miski lisab kokku.
Kõik praegused võimalikud välkkiired on parimal juhul kaudsed. Nõukogude Liidu sondil Venera 9 nähti sära, mis võis olla värvilapp. Mõni hiljem Venera sondid kaasas pikseandurid, kuid nende andmed ei vasta teadlaste ootustele. Astronoomid, kes kasutasid Arizonas teleskoopi 1993. aastal, märkasid välgatuste seeriat, ehkki need pole ka eriti mõistlikud. Magnetimpulsside seeria, mida näevad Euroopa Kosmoseagentuur Venus Express oleks võinud luua mõni muu nähtus.
Isegi NASA Cassini-missiooni korraldatud hoolikas eksperiment enne pikka Saturni teekonda põhjustas rohkem segadust. Kosmoseaparaat kandis raadiosidetektorit ja eesmärgi saavutamiseks pidi ta lendama niikuinii nii Maast kui ka Veenusest. Kuid kuigi instrument korjas Maal rohkem kui tuhat välku, ei tabanud see Veenust.
Sisenema Akatsuki, Jaapani orbiidimissioon, et suhelda meie hästi kookonitud naabriga. Kosmoseaparaat lasti käiku 2010. aastal, kuid kuid hiljem lõppes varakult põletus, mis pidi andma sondi Veenuse ümber orbiidile, viies sõiduki kosmosesse. Viis aastat hiljem oli see hõljunud piisavalt lähedal, et uuesti orbiidil katsetada, mis õnnestus. Kuid kosmoselaev ei jõudnud algsele orbiidile ja tiirleb nüüd planeedi planeeritust suuremal kaugusel.
See on eriti keeruline välkkiire kaamera jaoks, mis suudab nüüd koguda andmeid kümnendiku täpsusega sellest, mida instrument võiks olla saavutanud, kui kosmoselaeva saabumine oleks sujunud. Kõik öeldud, Akatsuki hädad on tähendanud, et välkkaamera on kogunud häbelikult 17 tunni andmeid.
Kuid kõigil neil tundidel on Lorenz ja tema kaasautorid märganud nulli välku. Sama instrumenti, mis koguks Maa peal samu andmeid, oleks ta näinud sadu, ütles ta. Veenuse juures aga zilch. Mitte ükski. (Uurimist on kirjeldatud 3. juuli ajakirjas Geophysical Research Letters avaldatud artiklis.)
Lahenduse asemel said teadlased keerukama mõistatuse.
"Kui te ei näe üldse välku, ei tähenda see, et välku ei oleks; see võib tähendada, et neid on ja te jätsite neist ilma," rääkis planeedi planeerimist uuriv Inglismaa Bristoli ülikooli füüsik Karen Aplin. välk, kuid ei osalenud uues uuringus, ütles Space.com. "Nad ütlevad, et võib-olla pole välku või võib-olla on välk tõesti kuskile koondunud või see on väga haruldane ja see juhtub pursketes ning nad ei juhtunud seda veel nägema. Ja nad pakuvad, et need raadiodetektorid võiksid olla mille põhjuseks on välkkiire erinev - nii et need näevad välja nagu välk, kuid need ei pruugi olla. "
Veenus pole ainus koht, kus välk on olnud tabamatu sihtmärk. Aplin ütles, et teadlased usuvad meie päikesesüsteemi rohkem planeete, kui mitte neid elektrilisi pimestajaid. Maakera on muidugi kõige lihtsam uurida. Kuid missioonid nagu Voyageri sondid ja Galileo märkas välgust Jupiteris ja Saturnis. Mõlemal gaasigigaanil sisaldavad atmosfäärid majutamiseks piisavalt veeauru enam-vähem maapealne välk.
Tundub, et ka Uraan ja Neptuun kipitavad särama, ehkki teadlastel on andmeid vaid ühe kosmoselaeva kohta nendesse asukohtadesse, sondi Voyager 2 juurde. Need kauged jäähiiglased on teadlastele liiga halvasti arusaadavad, et täpselt arvata kuidas sellised välgud võivad tekkida.
Kahtlustatakse, et ka Marsil on välk, ehkki see on täpselt nii tabamatu kui tema Veenuse kaaslane. Teadlased usuvad Punase planeedi välk - kui see peaks olemas olema - ajendatud tuules üksteise vastu hõõrunud tolmuosakestest, vulkaanilise välgu teistsugusest jäljendusest, mis moodustub siin Maa peal purske tagajärjel välja paisatud kivimiosakeste pilvedes.
Teadlased on isegi sellel kummalisel kadunud välkkiirel teel varem asunud, Saturni suurimal kuul Titanil. Kui Euroopa Kosmoseagentuur ehitas oma Titan sond, nad muretsesid, et oleks vaja välkkiirelt navigeerida, kuid sellise nähtuse küttimine tuli tühjaks. "Titan on veel üks neist kohtadest, kus pärast pikka ja ulatuslikku uurimist on meil nüüd välkkiire aktiivsuse osas üsna ranged ülempiirid," sõnas Lorenz. "Me ei saa öelda, et seda ei juhtu, aga me pole näinud, et see juhtuks."
Kuid kuigi Veenus peegeldab Maad mitmel jubedal moel, on selle välku keerulisem seletada, kuna selle atmosfäär on täiesti erinev, mis on valmistatud peamiselt väävelhappest, mis ei suuda elektrilaengut hoida, ütles Aplin. "Üks Veenuse välkkiire puudutavatest asjadest on see, et me ei saa aru, kuidas see tekiks."
Kui te ei tea, kuidas see moodustub, on ka keerulisem ennustada, kust otsida. Ja välk ei pea tingimata olema ühtlaselt jaotunud ajas ja ruumis. Näiteks Maal on välk kõige sagedamini pärastlõunal ja üle maa. Teadlased ei ole Veenusega samaväärset ühendust loonud, kuid Lorenzi sõnul on üks hüpotees, et välk võib kõige tavalisem olla videvikus, kuna pilvede tipud jahenevad ning mäestiku kohal - mida Akatsuki andmed on juba tõestanud - võib see tekitada teise atmosfäärinähtuse, mida nimetatakse vibu laine. Tulemuseks oleksid välklambid, mis on ajas ja ruumis väga kontsentreeritud - ja see tähendab, et neid on raske märgata.
Teadlased ei ürita välku tabada üksnes selleks, et teha kindlaks, milline Päikesesüsteemi sihtkoht on kõige kiirem: Välk on seotud hulga atmosfääriomadustega, mida teadlased soovivad meie ümbritsevate maailmade kohta paremini mõista. "Kui tuvastate välku, saate selle abil tuletada planeedi ja selle atmosfääri muid omadusi," ütles Aplin. "See on üsna kasulik asi, mida mõõta, kuna see ütleb teile mitu asja korraga."
Üks neist on see, kui turvaline on maailm uurida. "See on oht, nii et soovite teada saada, kas kusagil on välk, kuna see võib teie kosmoselaeva hävitada või astronaute hävitada ja see võib teha selliseid asju nagu elektrisüsteemide väljatõrjumine," ütles Aplin.
Ja praktilisus pole ainus motivatsioon: teadlased, kes püüavad mõista, kuidas ja kui sageli elu tekkis, kahtlustavad, et välgu energia ja keemia võiksid mängida elutähtis roll elu geoloogilisest loomisest. "Välk võis olla seotud elu päritoluga," sõnas Aplin. "Välk viib energiat süsteemi, mida saab mõjutada elu kujunemisel."
Vähemalt Veenuse juures on ainult aeg vihjetes, mida teadlastel on vaja järele mõelda. Akatsuki jääb oma loodetud orbiidist pikema välgukaameraga valmis. Võib-olla järgneb peagi mõni teine kosmoselaev. Lorenz pakkus, et tulevasel missioonil võiks olla kolm raadiosidepõhist välkdetektorit, mis võimaldaks teadlastel leida kõik mõõdetud välgud ja planeedi elektromagnetväljale häälestatud instrumendid.
Praktiliselt on mõned kaudsed tõendid välgu kohta Veenus tuleneb vaatlustest, mis on tehtud siin Maa peal asuvate teleskoopide abil ja selline töö võib lõpuks mõistatuse lahendada. Kuid see võib olla ka loodusliku hane tagaajamine, mis lõpeb sellega, et selle jaoks pole midagi näidata.
See hane tagaajamine võis juba laieneda, võib-olla isegi mitu korda, ilma et teadlased oleksid teadnud oma kolleegide asjatutest otsingutest. "Saate aru, et inimesed ei soovi liiga ebaõnnestunud katseid avaldada," ütles Aplin. "Nii võib juhtuda, et inimesed on midagi vaadanud ja mitte midagi näinud ega avaldanud."
Võib-olla just seal astusid Lorenz ja tema kaasautorid tõeliselt edasi: avaldades oma välkkiire jutustushoolimata asjaolust, et see lõpeb jätkuva mõistatusega, millega ei kaasne ühtegi lahtist otsa, mida salapäraromaanid nii sügavale rahulolule pakuvad.
Ja lõppude lõpuks on alati võimalus, et detektiivi kõikehõlmav stseen puuduvate vihjete visandamiseks, mis selle kõik ära andis, võib ikkagi kohale jõuda.
"See on paljuski põnev tulemus, et me pole tuvastanud optilisi välku," sõnas Lorenz. "Võimalik, et Akatsuki on lihtsalt õnnetu olnud ja järgmine kord, kui vaatleme, tuvastame tegelikult sadu välke ja see oleks väga põnev."
- Selles veerevas pildis osutub "vee vulkaan" välgulöögiks
- Välk lööb satelliitide käivitamise ajal Vene raketti (aga kõik on korras)
- Fotod: Maa välk kosmosest vaadatuna
Toimetaja märkus: Seda artiklit värskendati, et lisada link uurimistööle. Saatke meile Meghan Bartels e-posti aadressil [email protected] või jälgige teda @meghanbartels. Järgne meile Twitteris @Spacedotcom ja edasi Facebook.
