Em uma reviravolta acidental de eventos, os cientistas descobriram que os satélites climáticos Himawari-8 e Himawari-9 do Japão, projetados para monitorar tempestades e padrões climáticos aqui na Terra, também estão coletando silenciosamente dados valiosos sobre Vênus há quase uma década.
Embora os satélites meteorológicos orbitem Terra e examinar os céus ao seu redor, sua faixa de imagem se estende ao espaço, permitindo que eles ocasionalmente vislumbram outros vizinhos celestes, como a luaestrelas e outros planetas em nosso sistema photo voltaic.
“Isso começou por acaso”, explicou Gaku Nishiyama, pesquisador de pós -doutorado do Centro Aeroespacial Alemão (conhecido por sua sigla alemã, DLR) em Berlim em uma entrevista ao Area.com. “Um dos meus melhores amigos, que tem um doutorado em astronomia e é um meteorologista certificado no Japão, encontrou imagens lunares nos conjuntos de dados Himawari-8/9 e me pediu para procurar”.
Na época, Nishiyama estava focado na ciência lunar e começou a usar os satélites climáticos Himawari-8 e Himawari-9-lançados em 2014 e 2016, respectivamente-de uma maneira não convencional: como telescópios espaciais. Ao analisar a luz que a lua emitiu em comprimentos de onda infravermelho, ele e sua equipe conseguiram testar a capacidade dos satélites de capturar variações de temperatura na superfície da lua e determinar suas propriedades físicas.
“Durante esse trabalho lunar, também encontramos outros órgãos do sistema photo voltaic, como Mercury, VênusMarte, e Júpiternos conjuntos de dados. Estávamos interessados no que os fenômenos foram gravados lá “, explicou Nishiyama.
Para identificar Vênus nos dados de himawari, a equipe usou o cronograma de imagem preciso e a posição do satélites. “Porque sabemos quase exatamente quando e onde Himawari está olhando”, disse Nishiyama, “podemos prever aproximadamente onde Vênus aparecerá em cada imagem. A partir daí, isolamos os pixels correspondentes a Vênus”.
Nishiyama e seus colegas estavam analisando mudanças sutis na intensidade de Vênus leves estava emitindo. Esses dados permitem que os cientistas rastreem como o brilho de um corpo celestial varia com o tempo, o que, por sua vez, revela detalhes sobre ele.
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Os satélites de Himawari acabaram capturando um dos mais longos registros infravermelhos multiband de Vênus já reunidos. Esse conjunto de dados exclusivo revelou mudanças sutis e ano de ano nas temperaturas no topo da nuvem do planeta, bem como sinais de fenômenos chamados marés térmicas e ondas de Rossby.
“Marés térmicas são em escala international Ondas de gravidade Excluído pelo aquecimento photo voltaic nas camadas de nuvens de Vênus “, explicou Nishiyama.” Quando a atmosfera é estratificada, como em Vênus (ou seja, uma camada superior quente no topo de uma camada mais baixa fria), uma força de restauração atua sobre as parcelas de ar aquecidas e as oscilações verticais resultantes se propagam como a gravidade. As ondas de Rossby (também vistas nos oceanos e atmosfera da Terra) também são uma onda em escala international causada por variações na força de Coriolis com latitude.
“Ambos os tipos de ondas são cruciais para transportar calor e momento através Atmosfera de Vênus“Ele continuou.” O rastreamento de como essas ondas mudam com o tempo nos ajuda a entender melhor a dinâmica atmosférica do planeta, especialmente porque outros dados, como velocidade do vento e refletividade em nuvem, mostraram variações que se desenrolam ao longo de vários anos.
“Especificamente, conseguimos detectar variações nos campos de temperatura causados por ondas de Rossby em várias altitudes pela primeira vez, o que é importante para entender a física por trás da variação da escala de anos da atmosfera de Venus”, disse Nishiyama.
Essas novas observações ajudam a preencher uma lacuna essential em nossa compreensão da atmosfera superior dinâmica de Vênus e a abrir uma nova fronteira no monitoramento planetário da órbita da Terra. As descobertas da equipe também desafiam a calibração de instrumentos -chave na espaçonave de Vênus dedicada, como a câmera lir a bordo do Japão’s Akatsuki Venus Orbiter.
“Para entender a estrutura atmosférica de Vênus, a determinação da temperatura em comprimentos de onda infravermelha é essential”, disse Nishiyama. “Lir period esperado para fornecer informações precisas sobre temperatura; no entanto, Lir enfrentou vários problemas na calibração de instrumentos”.
Comparando imagens tiradas por satélites LIR e Himawari ao mesmo tempo e sob condições geométricas idênticas, a equipe encontrou discrepâncias e suspeita que Lir possa estar subestimando o brilho de Vênus. “Nossa comparação entre Himawari e Lir lança luz sobre como recalibrar os dados do LIR, levando a uma compreensão mais precisa da atmosfera de Vênus”, disse Nishiyama.
A equipe também espera que Himawari complemente dados de missões como Akatsuki e Bepicolombouma missão conjunta nipo-europeia que está atualmente se estabelecendo em órbita em torno de Mercúrio. Nishiyama explicou que, em comparação com Akatsuki, Himawari cobre uma gama mais ampla de comprimentos de onda infravermelho e fornece informações em várias altitudes. Em contraste com Bepicolombo, que observou Vênus apenas durante um sobrevôo, Himawari pode monitorar o planeta em uma escala de tempo muito mais longa.
“Os satélites observendo a terra (como Himawari) são geralmente calibrados com tanta precisão que podem fornecer dados de referência para calibrações de instrumentos em futuras missões planetárias”, disse ele. “Ao contrário da observação meteorológica na Terra, muitas vezes há lacunas no tempo entre as missões planetárias. Como os satélites meteorológicos continuam a observação do espaço para escalas de tempo decadais, esses satélites podem complementar dados mesmo quando não há nave espacial planetária em orbitar em torno de planetas”.
Nishiyama disse que a equipe já arquivou outros órgãos do sistema photo voltaic, que agora estão sendo analisados. “Acreditamos que a continuação de tais atividades expandirá ainda mais nosso horizonte no campo da ciência planetária”, concluiu.
A equipe informou suas descobertas No mês passado, na revista Terra, planetas e espaço.
