Stromingen in atmosfeer van Venus vanaf aarde te volgen

Stromingen in de atmosfeer van Venus kunnen nu vanaf de aarde worden gevolgd.

Dit is mogelijk doordat deze stromingen op een bepaalde hoogte een lichtschijnsel veroorzaken dat vergelijkbaar is met het nachthemellicht op aarde, maar dat veel helderder is. Australische astronomen hebben veranderingen in dit lichtschijnsel waargenomen met een speciale infraroodcamera die onlangs werd gebouwd. Details ter grootte en van enkele honderden kilometers in de atmosfeer van de gesluierde planeet zijn nu in de loop van de tijd te volgen.

De atmosfeer van Venus, die voor 97 procent uit het broeikasgas kooldioxyde bestaat, draait veel sneller rond dan de planeet zelf. De planeetbol draait in 243 dagen om zijn as, maar de atmosfeer doet er nog geen vijf dagen over. Op hoogten tussen ongeveer 70 en 100 km bevindt zich een stromingssysteem dat sterk onder invloed van de zon staat. Aan de dagzijde van de planeet stijgt in deze laag lucht op, die vervolgens naar de nachtzijde stroomt, daalt en weer naar de dagzijde stroomt.

Aan de dagzijde wordt kooldioxyde door het zonlicht ontleed in koolmonoxyde en zuurstof. De zuurstofatomen bewegen naar de nachtzijde, waar ze door afkoeling neerdalen. Door het toenemen van de druk verbinden ze zich dan tot moleculen die zich in een hogere energietoestand bevinden. Tijdens terugval naar hun normale toestand zenden ze hun extra energie uit in de vorm van licht: nachthemellicht of airglow. Vervolgens bewegen de moleculen terug naar de dagzijde, waar ze zich met koolmonoxyde verbinden tot kooldioxyde. Dan is de kringloop gesloten.

Het nachthemellicht ontstaat op een hoogte van ongeveer 95 km en is dus een "tracer' voor dalende luchtbewegingen. Australische astronomen hebben dit schijnsel nu bestudeerd met een speciale infraroodcamera die ook waarnemingen in afzonderlijke golflengtegebiedjes (kleuren) toelaat. Deze camera, IRIS (Infra Red Imaging System), werd op Venus gericht toen deze planeet een groot deel van zijn onverlichte zijde naar de aarde had gekeerd (Nature 359, p. 481 en 516).

Op de opnamen in het licht van zuurstof, die een scheidend vermogen hebben van ongeveer 400 km (1/30 van de diameter van Venus), zijn in de atmosfeer de gebieden met dalende lucht duidelijk te zien. De gebieden hebben een hoogte van ongeveer 7 km, maar kunnen tot 1000 km lang zijn. Zij zijn vooral te zien rond het punt op Venus waar het middernacht is, maar soms ook in het schemeringsgebied. De straling blijkt te variëren op tijdschalen van uren en soms zelfs binnen iets meer dan één uur. Door het systematisch waarnemen van dit nachthemellicht kunnen stromingen in de atmosfeer van onze buurplaneet nu dus van uur tot uur worden gevolgd.