stringtranslate.com

Пепельный свет

Пепельный свет — это гипотетическое слабое свечение, которое, как утверждается, можно увидеть на ночной стороне планеты Венера . Это явление не было научно подтверждено, и существует множество теорий относительно причины наблюдаемого явления, таких как излучение света Венерой или оптические явления внутри самого наблюдательного телескопа. Современная гипотеза относительно источника света на Венере предполагает, что это связано с молнией , [1] чему есть некоторые доказательства на Венере. [2] [3] Однако эта теория утратила популярность, поскольку света, генерируемого этой молнией, недостаточно для наблюдения. [4] Более поздняя гипотеза заключается в том, что это форма кратковременных полярных сияний или свечения воздуха, вызванного необычно высокой солнечной активностью, взаимодействующей с верхней атмосферой Венеры . [5] [6] [7] [8]

История наблюдений

Хотя открытие пепельного света часто приписывается итальянскому астроному Джованни Баттисте Риччоли , недавние свидетельства показывают, что немецкий священник Афанасий Кирхер [9] мог быть первым, кто наблюдал пепельный свет во время своей единственной поездки в Палермо, Сицилия, весной 1638 года. [10] Однако первое отчетливое и подробное описание пепельного света было сделано Риччоли 9 января 1643 года, который приписал его преломлению света внутри самого телескопа: «Цвета возникают из-за различного преломления света в стекле, как это происходит с тригональными стеклами ». [11] Это, вероятно, описание явления, теперь известного как хроматическая аберрация . Последующие заявления были сделаны различными наблюдателями с тех пор, включая сэра Уильяма Гершеля , сэра Патрика Мура , Дейла П. Крукшанка и Уильяма К. Хартмана . [12] [13]

Пепельный свет часто наблюдался, когда Венера находилась в вечернем небе, когда вечерний терминатор планеты был направлен к Земле. [12] [14] Попытки наблюдения были предприняты 17 июля 2001 года, когда 67% освещенная Венера снова появилась из-за 13% освещенной Луны. Никто из наблюдателей этого события (включая некоторых, использовавших 61 см (24 дюйма) телескопы «Super RADOTS» [15] ) не сообщил о наблюдении пепельного света. Видео с события было снято, но камера была слишком нечувствительна, чтобы обнаружить даже пепельный свет . [16]

Особенно благоприятная возможность для наблюдения появилась 8 октября 2015 года, когда 40% освещенная Венера вновь появилась из-за неосвещенного лимба 15% освещенной Солнцем Луны. Событие было видно в темном небе по всей Центральной Австралии и было зафиксировано Дэвидом и Джоан Данхэм (из Международной ассоциации по определению времени затмений) с помощью 10-дюймового телескопа Newton f/4 с видеокамерой Watec 120N+ с места к северу от Алис-Спрингс. Они также наблюдали событие визуально с помощью 8-дюймового телескопа Шмидта-Кассегрена . Ни визуальное наблюдение в реальном времени, ни тщательный визуальный осмотр видеозаписи не показали никаких признаков темной стороны Венеры. [17] [ нужен лучший источник ]

Теории источника света

Телескоп Кека на Гавайях сообщил о наблюдении слабого зеленого свечения и предположил, что оно может быть результатом расщепления молекул углекислого газа ( CO) ультрафиолетовым светом Солнца.
2), как известно, распространенный в атмосфере Венеры, на оксид углерода ( CO ) и кислород ( O
2). Однако зеленый свет, испускаемый при рекомбинации кислорода с образованием O
2считается слишком слабым, чтобы объяснить эффект, [14] и слишком слабым, чтобы его можно было наблюдать с помощью любительских телескопов. [18]

В 1967 году Венера-4 обнаружила, что магнитное поле Венеры намного слабее, чем у Земли. Это магнитное поле индуцируется взаимодействием ионосферы и солнечного ветра , [19] [20], а не внутренним динамо в ядре, как внутри Земли. Небольшая индуцированная магнитосфера Венеры обеспечивает незначительную защиту атмосферы от космической радиации . Эта радиация может приводить к разрядам молний от облака к облаку. [21]

В 1957 году Юри и Брюэр выдвинули гипотезу, что CO + , CO+
2и О−
2Причиной свечения были ионы, произведенные ультрафиолетовым излучением Солнца. [22] В 1969 году была выдвинута гипотеза, что пепельный свет — это полярное сияние, вызванное бомбардировкой солнечными частицами темной стороны Венеры. [23]

В течение 1980-х годов считалось, что причиной свечения являются молнии на Венере. [1] Советские орбитальные зонды Венера- 9 и 10 получили оптические и электромагнитные доказательства наличия молний на Венере. [2] [3] Кроме того, Pioneer Venus Orbiter зарегистрировал видимое свечение атмосферы на Венере в 1978 году, достаточно сильное, чтобы насытить его звездный датчик. [2] В 1990 году Кристофер Т. Рассел и Дж. Л. Филлипс еще раз подтвердили гипотезу о молниях, заявив, что если на ночной стороне планеты происходит несколько ударов в течение достаточно короткого периода времени, то эта последовательность может вызвать общее свечение в небе Венеры. [2] Venus Express Европейского космического агентства в 2007 году обнаружил свистящие волны , что предоставило дополнительные доказательства наличия молний на Венере. [24] [25]

Космический аппарат Akatsuki , разработанный японским космическим агентством JAXA , вышел на орбиту вокруг Венеры 7 декабря 2015 года. Часть его научной полезной нагрузки включает в себя камеру Lightning and Airglow Camera ( LAC ), которая ищет молнии в видимом спектре (552-777 нм). Для съемки молний орбитальный аппарат видит темную сторону Венеры примерно 30 минут каждые 10 дней. [26] За 16,8 часов наблюдения за ночной стороной (июль 2019 г.) молний обнаружено не было. [27]

Моделирование показывает, что гипотеза о молнии как причине свечения неверна, поскольку через атмосферу не может передаваться достаточно света, чтобы его можно было увидеть с Земли. [4] Наблюдатели предположили, что это может быть иллюзией, возникающей из-за физиологического эффекта наблюдения за ярким объектом в форме полумесяца. [28] Космические аппараты, ищущие его, не смогли его обнаружить, что заставило некоторых астрономов поверить, что это всего лишь устойчивый миф. [13]

Более поздняя гипотеза заключается в том, что необычно высокая солнечная активность может вызывать полярные сияния или эффекты, подобные свечению воздуха, на темной стороне Венеры. Было замечено, что после крупных солнечных бурь во всей верхней атмосфере Венеры происходит излучение света с длиной волны 557,7 нм (зеленая линия кислорода). [6] Это то же самое явление, которое придает некоторым полярным сияниям на Земле их зеленоватый вид. [5] Как правило, это излучение не происходит, за исключением крупных солнечных событий, таких как выбросы корональной массы (CME) или солнечные вспышки . Однако тусклые выбросы были обнаружены дважды вне солнечных бурь, 27 декабря 2010 года и 12 декабря 2013 года соответственно. Оба эти обнаружения совпали с прохождением «области взаимодействия потоков», более плотного, чем в среднем, солнечного ветра . [7] В июле 2012 года CME ударил по Венере, вызвав очень яркое зеленое излучение. Примечательно, что после каждого удара CME по Венере эта эмиссия обнаруживается, но не после каждой вспышки. Это принимается как указание на то, что заряженные частицы ответственны за зеленую линию эмиссии, похожую на полярное сияние Земли. [8]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Ksanfomaliti, LV (20 марта 1980 г.). «Открытие частых разрядов молний в облаках на Венере». Nature . 284 (5753): 244–246. Bibcode :1980Natur.284..244K. doi :10.1038/284244a0. S2CID  11234166.
  2. ^ abcd Russell, CT; Phillips, JL (1990). "The Ashen Light". Advances in Space Research . 10 (5): 137–141. Bibcode :1990AdSpR..10e.137R. doi :10.1016/0273-1177(90)90174-X. Архивировано из оригинала 2015-12-08 . Получено 2006-05-30 .
  3. ^ ab В. А. Краснопольский, Молнии на Венере по данным спутников Венера 9 и 10. Космич. исслед. 18, 429-434 (1980).
  4. ^ ab Williams, Mark A.; Thomason, Larry W.; Hunten, Donald M. (октябрь 1982 г.). «Передача в космос света, производимого молнией в облаках Венеры». Icarus . 52 (1): 166–170. Bibcode :1982Icar...52..166W. doi :10.1016/0019-1035(82)90176-2.
  5. ^ ab Vergano, Dan (12 ноября 2014 г.). «Солнечные чихания могут вызвать полярные сияния вокруг Венеры». National Geographic . Архивировано из оригинала 4 мая 2021 г.
  6. ^ ab Royer, Emilie; Gray, Candace; Brecht, Amanda; Gorinov, Dmitry; Bougher, Stephen (2021-03-18). "Значение свечения воздуха и полярных сияний как трассеров динамики и эволюции верхней атмосферы Венеры". Бюллетень Американского астрономического общества . 53 (4): 015. Bibcode : 2021BAAS...53d.015R. doi : 10.3847/25c2cfeb.265c70b6 . S2CID  236739731.
  7. ^ ab Грей, Кэндис; Ковач, Сара; Нордхайм, Том; Стемок, Брайсон; ДеКолибус, Дэвид (2021-10-03). «Зеленая линия кислорода Венеры — протонное сияние?». Бюллетень AAS . 53 (7).
  8. ^ Университет ab, штат Нью-Мексико. «Астрономы обнаружили новые ключи к 40-летней тайне зеленого свечения Венеры». phys.org . Получено 01.04.2022 .
  9. ^ Кирхер, Афанасий (1660). Iter Exstaticum (на латыни). Гербиполи: сумптибус Джо. Андре. и Вольфг. июнь Endterorum hæredibus, ; Простата Норимберга: apud eosdem. стр. 134–135 . Проверено 14 июля 2023 г.
  10. ^ Флетчер, Джон Эдвард (2011). Исследование жизни и творчества Афанасия Кирхера. Brill. стр. 36–38. ISBN 9789004216327. Получено 14 июля 2023 г. .
  11. ^ Риччоли, Джованни Баттиста (1651). Almagestum novum astronomia veterem novamque complectens communicationibus aliorum, et propiis novisque теорематибус, проблематибус, ак табулиспромотам, в трес томос дистрибутам кворум аргументум секвенс пагина экспликабит (на латыни). Ex typographia Haeredis Victorii Benatii.
  12. ^ ab Gingrich, M.; Myers, E. (март 2001 г.). "Парадоксальный пепельный свет Венеры". Бюллетень Истбейского астрономического общества . 77 (7). Окленд, Калифорния. Архивировано из оригинала 2008-07-05 . Получено 2007-11-13 .
  13. ^ ab Inglis-Arkell, Esther (27 июня 2013 г.). «Четырехсотлетняя тайна Пепельного Света Венеры». io9 . Получено 05.09.2015 .
  14. ^ ab Winder, Jenny (27 апреля 2012 г.). "Тайна пепельного света Венеры". Universe Today . Получено 05.09.2015 .
  15. ^ "Super Radot Tracking Mount". www.photosonics.com . Получено 24.07.2019 .
  16. ↑ 2001 17 июля Повторное появление Венеры с Маршалловых островов Архивировано 21 октября 2016 г. на Wayback Machine Питером Рейчеком. См. страницу 8. Получено 25 октября 2015 г.
  17. ↑ 8 октября 2015 г. Повторное появление Венеры из Австралии, Данхэм Д.У. и Дж.Б. (8 октября 2015 г.).
  18. ^ "9 января 1643 г.: Астроном видит пепельный свет на Венере". Wired Science . 9 января 2009 г. Получено 05.09.2015 .
  19. ^ Долгинов, Природа магнитного поля в окрестностях Венеры, Космические исследования, 1969
  20. ^ Kivelson GM; Russell, CT (1995). Введение в космическую физику . Cambridge University Press . ISBN 978-0-521-45714-9.
  21. ^ Upadhyay, HO; Singh, RN (апрель 1995 г.). «Ионизация нижних слоев атмосферы Венеры космическими лучами». Advances in Space Research . 15 (4): 99–108. Bibcode : 1995AdSpR..15d..99U. doi : 10.1016/0273-1177(94)00070-H.
  22. ^ Маккеллар, Эндрю (1960). «Некоторые темы молекулярной астрономии». Журнал Королевского астрономического общества Канады . 54 : 97. Bibcode : 1960JRASC..54...97M.
  23. ^ Левин, Джоэл С. (июнь 1969 г.). «Пепельный свет: явление полярного сияния на Венере». Планетная и космическая наука . 1 (6): 1081–1087. Bibcode : 1969P&SS...17.1081L. doi : 10.1016/0032-0633(69)90001-4.
  24. ^ Russell, CT; Zhang, TL; Delva, M.; Magnes, W.; Strangeway, RJ; Wei, HY (29 ноября 2007 г.). "Молнии на Венере, выведенные из волн свистового режима в ионосфере" (PDF) . Nature . 450 (7170): 661–662. Bibcode :2007Natur.450..661R. doi :10.1038/nature05930. PMID  18046401. S2CID  4418778. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. . Получено 29 января 2012 г. .
  25. ^ "Венера также подверглась удару молнии". CNN . 29 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 30 ноября 2007 г. Получено 29 ноября 2007 г.
  26. ^ Поиск оптической молнии на Венере с использованием LAC на борту космического корабля Акацуки. Такахаши, Юкихиро; Сато, Мицутеру; Имаи, Масатака. 19-я Генеральная ассамблея EGU, EGU2017, труды конференции, состоявшейся 23–28 апреля 2017 г. в Вене, Австрия., стр. 11381.
  27. ^ Лоренц, Ральф Д.; Имаи, Масатака; Такахаши, Юкихиро; Сато, Мицутеру; Ямазаки, Ацуши; Сато, Такао М.; Имамура, Такеши; Сато, Такехико; Накамура, Масато (2019). «Ограничения на венерианские молнии за первые 3 года пребывания Акацуки на орбите». Geophysical Research Letters . 46 (14): 7955–7961. Bibcode : 2019GeoRL..46.7955L. doi : 10.1029/2019GL083311. ISSN  1944-8007.
  28. ^ Баум, Р. М. (2000). «Загадочный пепельный свет Венеры: обзор». Журнал Британской астрономической ассоциации . 110 : 325. Bibcode : 2000JBAA..110..325B.