Venus terminator - övergångsregionen mellan dag och natt - kan driva en ovanligt kallt område i atmosfären. Kredit: ESA / MPS, Katlenburg-Lindau, Tyskland
Den hetaste planeten i solsystemet har en förvånansvärt kall region högt i planetens atmosfär, enligt nya fynd från rymdskeppet Venus Express. Medan yttemperaturer på denna heta och fientliga planet toppar vid 735 Kelvin, eller 462 grader Celsius, säger ESA-forskare att ett skikt i atmosfären cirka 125 km upp har temperaturer på –175 grader C och kan vara tillräckligt kallt för koldioxid att frysa ut som is eller snö.
Detta betyder att detta nyfikna kalla skikt är mycket kallare än någon del av jordens atmosfär även om Venus är känd för sin täta, blåsande atmosfär och är mycket närmare solen. Dessutom verkar det kalla lagret påverkas av övergången mellan dag och natt på Venus.
Forskare gjorde upptäckten genom att titta på när ljus från solen filtrerades genom atmosfären för att avslöja koncentrationen av koldioxidgasmolekyler i olika höjder längs terminatorn - skiljelinjen mellan dag- och nattsidorna på planeten.
Sedan kombinerade de data om koldioxidkoncentrationen med data om atmosfärstryck i varje höjd. Forskarna kunde sedan beräkna motsvarande temperaturer.
"Eftersom temperaturen på vissa höjder sjunker under frysetemperaturen för koldioxid, misstänker vi att koldioxidis kan bildas där," sade Arnaud Mahieux från det belgiska institutet för rymd Aeronomi och huvudförfattare till uppsatsen som rapporterar resultaten i Journal of Geofysisk forskning.
Temperaturprofilen längs terminatorn i höjder 70–160 km över Venus yta. Kredit: ESA / AOES – A.V. Bernus
Källa: ESA
Moln med små koldioxidis eller snöpartiklar bör vara mycket reflekterande, kanske leda till ljusare än normalt solljuslager i atmosfären.
"Trots att Venus Express faktiskt ibland iakttar mycket ljusa regioner i den venusiska atmosfären som kan förklaras av is, kan de också orsakas av andra atmosfärstörningar, så vi måste vara försiktiga," sade Mahieux.
Studien fann också att det kalla lagret vid terminatorn är inklämd mellan två relativt varmare lager.
”Temperaturprofilerna på den varma dagssidan och svala nattsidan i höjder över 120 km är extremt olika, så vid terminatorn befinner vi oss i ett övergångsregime med effekter från båda sidor.
"Nattsidan spelar kanske en större roll på en viss höjd och dagssidan kanske spelar en större roll på andra höjder."
Liknande temperaturprofiler längs terminatorn har härledts från andra Venus Express-datauppsättningar, inklusive mätningar som gjordes under Venus transitering tidigare i år.
Modeller kan förutsäga de observerade profilerna, men ytterligare bekräftelse kommer att ges genom att undersöka den roll som andra atmosfäriska arter spelar, såsom kolmonoxid, kväve och syre, som är mer dominerande än koldioxid i höga höjder.
"Upptäckten är mycket ny och vi måste fortfarande tänka på och förstå vad konsekvenserna kommer att ha," säger Håkan Svedhem, ESAs projektforskare i Venus Express. "Men det är speciellt, eftersom vi inte ser en liknande temperaturprofil längs terminatorn i atmosfären på Jorden eller Mars, som har olika kemiska kompositioner och temperaturförhållanden."
