Naar beneden kijken door de dikke bewolking van Venus is geen eenvoudig werk. Hierdoor kan warmte die wordt uitgestraald door de hete rotsen op het oppervlak van Venus de ruimte bereiken, en instrumenten van Venus Express. Het VIRTIS-team hoopt uiteindelijk deze techniek te gebruiken om mysterieuze hotspots op het oppervlak van Venus te zien die actieve vulkanen zouden kunnen zijn.
Dankzij ESA's Venus Express-gegevens verkregen wetenschappers de eerste temperatuurkaarten met een groot oppervlak van het zuidelijk halfrond van het onherbergzame, loodsmeltende oppervlak van Venus.
De nieuwe gegevens kunnen helpen bij het zoeken en identificeren van ‘hotspots’ aan de oppervlakte, die worden beschouwd als mogelijke tekenen van actief vulkanisme op de planeet.
De resultaten, die vandaag zijn gepresenteerd op de vergadering van de American Geophysical Union (AGU) in San Francisco, VS, zijn verkregen dankzij VIRTIS, de zichtbare en infrarood warmtebeeldspectrometer aan boord van Venus Express.
Om deze fundamentele informatie over de oppervlaktetemperatuur te verkrijgen, maakte VIRTIS gebruik van de zogenaamde infrarood spectrale ‘ramen’ die aanwezig zijn in de Venusiaanse atmosfeer. Door deze ‘ramen’ kan thermische straling op specifieke golflengten uit de diepste atmosferische lagen lekken, door het dichte wolkengordijn op ongeveer 60 kilometer hoogte gaan en dan ontsnappen naar de ruimte, waar het kan worden gedetecteerd door instrumenten zoals VIRTIS. Op deze manier slaagde VIRTIS erin door het dikke koolstofdioxidegordijn rond Venus te kijken en ontdekte het de warmte die direct door de hete rotsen op de grond werd uitgestoten.
"We zijn erg enthousiast over deze resultaten, aangezien ze een zeer belangrijk item vormen in de lijst van Venus Express 'en VIRTIS' wetenschappelijke doelstellingen bij Venus", zegt Giuseppe Piccioni, een van de hoofdonderzoekers van het VIRTIS-experiment, van het Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica in Rome, Italië.
De metingen, uitgevoerd in augustus 2006 boven de Themis- en Phoebe-regio's op het zuidelijk halfrond van Venus, onthullen temperatuurschommelingen van 30 graden tussen laaglanden en bergtoppen, wat goed overeenkomt met bestaande topografische radargegevens van eerdere missies. De Themis-regio is een hooglandplateau gelegen op 270 ° oostelijke lengte en op ongeveer 37 ° zuiderbreedte. Het is een regio met een sterke vulkanische activiteit, althans in het geologische verleden.
Op Venus zijn er geen dag- en nachtvariaties van de oppervlaktetemperatuur. De warmte wordt wereldwijd 'opgesloten' onder de kooldioxide-atmosfeer, met een druk die 90 keer hoger is dan op aarde. In plaats daarvan is de belangrijkste temperatuurvariatie het gevolg van topografie. Net als op aarde zijn bergtoppen kouder, terwijl de laaglanden warmer zijn. Het 'enige' verschil is dat op Venus 'koud' 447 ° Celsius betekent, terwijl 'warm' 477 ° Celsius betekent. Dergelijke hoge temperaturen worden veroorzaakt door het sterkste broeikaseffect in het zonnestelsel.
"De VIRTIS-resultaten betekenen een grote stap voorwaarts in onze poging om specifieke oppervlaktekenmerken op het oppervlak van Venus te identificeren", zegt Jörn Helbert van het German Aerospace Center's (DLR) Institute of Planetary Research in Berlijn, Duitsland, en lid van het VIRTIS-team. "Door de atmosferische lagen uit de VIRTIS-gegevens te" pellen ", kunnen we eindelijk de oppervlaktetemperatuur meten," voegde Helbert eraan toe.
Uiteindelijk hoopt het VIRTIS-team ‘hotspots’ op het oppervlak van Venus te identificeren, mogelijk afkomstig van actieve vulkanen. In het zonnestelsel zijn, naast de aarde, alleen actieve vulkanen waargenomen op Io, een satelliet van Jupiter, op de satelliet Triton van Neptunus en op de maan Enceladus van Saturnus (in de vorm van het zogenaamde ‘cryovulkanisme’). Venus is de meest waarschijnlijke planeet om andere actieve vulkanen te huisvesten.
Om dit te bereiken, begonnen de Venus Express-wetenschappers de kaarten van de Venusiaanse topografie die begin jaren negentig waren verkregen door NASA's Magellan-orbiter te vergelijken met de gegevens die VIRTIS had verzameld. De Magellan-topografiekaarten maken ook een ruwe voorspelling van de oppervlaktetemperatuur mogelijk. Door deze voorspellingen te vergelijken met de metingen van VIRTIS, kunnen we zoeken naar hotspots die nog hogere temperaturen vertonen dan het ovenwarme oppervlak, mogelijk indicatief voor actief vulkanisme.
Deze directe onderlinge afhankelijkheid tussen temperatuur en topografie zal wetenschappers in staat stellen nieuwe topografische kaarten van het Venusiaanse oppervlak af te leiden uit temperatuurmetingen. Dit zal helpen bij het aanvullen van de Magellan-kaarten.
"Eigenlijk, als we onze temperatuurkaart vergelijken met topografische gegevens van Magellan, krijgen we niet alleen een vrij goede overeenkomst, maar we kunnen zelfs hiaten opvullen die de Magellan- en Venera 15-radargegevenssets open hebben gelaten", concludeerde Pierre Drossart, de andere Principal Onderzoeker van het VIRTIS-experiment, van het Observatoire de Paris Meudon, Frankrijk.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
