دراسة تكشف سر الموجات الجوية الهائلة في غلاف الزهرة
كشف فريق بحثي، يضم باحثين من جامعة طوكيو، عن الأصل الغامض لاضطراب سحابي هائل على كوكب الزهرة.
استخدم الباحثون نماذج عددية لإثبات أن جبهة موجية جوية ضخمة، يبلغ عرضها 6000 كيلومتر، وتدور حول الكوكب لأيام متواصلة، ناجمة عن "قفزة هيدروليكية" كبيرة.
تحدث هذه القفزة عندما يتباطأ تدفق سائل ما فجأة، متحولاً من تدفق سريع وسطحي إلى تدفق بطيء وعميق.
من السمات اللافتة لسحب الزهرة دورانها الفائق، إذ تتحرك بسرعة تفوق سرعة دوران الكوكب بنحو 60 ضعفا، وقد بات من المعروف الآن أن الدوران الفائق يحدث في أماكن أخرى أيضا، مثل المريخ والشمس، وحتى في الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض.
وفي عام 2016، كشفت صور التقطها المسبار الياباني أكاتسوكي أن موجة جوية هائلة، يصل عرضها أحيانا إلى 6000 كيلومتر، تمر بانتظام على طول خط استواء الكوكب.
يمكن لأي شخص أن يشهد قفزة هيدروليكية بأم عينيه في المطبخ: الماء المتدفق من الصنبور إلى الحوض ينتشر في طبقة رقيقة مع زيادة حادة في السماكة وانخفاض في السرعة على مسافة معينة من مجرى الماء.
قفزة هيدروليكية
على كوكب الزهرة، تحدث قفزة هيدروليكية عندما تصبح موجة جوية تتحرك غربا (ما يعرف بموجة كلفن ) في منطقة السحب السفلى والوسطى غير مستقرة فجأة، تنخفض سرعة الرياح بالنسبة لهذه الموجة انخفاضا حادا، مما ينشئ تيارا صاعدا قويا محليا يحمل بخار حمض الكبريتيك إلى أعلى الغلاف الجوي.
تتكثف قطرات صغيرة لتشكل سحبا تمتد على شكل عمود، مولدة جبهة الموجة العملاقة الظاهرة في الصور.
"يحتوي كوكب الزهرة على ثلاث طبقات سحابية متميزة. ديناميكيات الطبقتين السفلى والوسطى غير مفهومة جيدا، كان اكتشاف القفزة الهيدروليكية، التي تربط عملية أفقية واسعة النطاق بموجة رأسية محلية قوية، أمرا غير متوقع فمن منظور الديناميكا المائية، عادة ما تكون هذه الظواهر غير مرتبطة ببعضها البعض"، يوضح إمامورا.
تمت محاكاة القفزة الهيدروليكية باستخدام نموذج هيدروديناميكي وهو أسلوب عددي يحسب سلوك الغازات أو السوائل بينما دُرست عملية تكوين السحب باستخدام نموذج "صندوقي" فيزيائي دقيق، يتتبع سلوك حجم أولي معين من الهواء أثناء تحركه عبر الغلاف الجوي.
وقد نجحت عمليات المحاكاة في إعادة إنتاج اضطراب السحب المرصود، وأظهرت أيضا أن هذه العملية تسهم في الحفاظ على الدوران الفائق لغلاف كوكب الزهرة الجوي.
