En un giro fortuito de los acontecimientos, los científicos han descubierto que los satélites meteorológicos Himawari-8 y Himawari-9 de Japón, diseñados para monitorear tormentas y patrones climáticos aquí en la Tierra, también han estado recopilando valiosos datos sobre Venus durante casi una década.
Aunque los satélites meteorológicos órbita Tierra y escanee los cielos a su alrededor, su rango de imágenes se extiende hacia el espacio, lo que les permite ocasionalmente vislumbrar a otros vecinos celestiales, como la lunaestrellas y otros planetas en nuestro sistema solar.
“Esto comenzó por casualidad”, explicó Gaku Nishiyama, un investigador postdoctoral en el Centro Aeroespacial alemán (conocido por su acrónimo alemán, DLR) en Berlín en una entrevista con Space.com. “Uno de mis mejores amigos, que tiene un doctorado en astronomía y es un pronosticador meteorológico certificado en Japón, encontró imágenes lunares en conjuntos de datos Himawari-8/9 y me pidió que mirara”.
En ese momento, Nishiyama se centró en la ciencia lunar, y comenzó a usar los satélites meteorológicos Himawari-8 y Himawari-9, que se lanzaron en 2014 y 2016, respectivamente, de una manera poco convencional: como telescopios espaciales. Al analizar la luz que emitió la Luna en las longitudes de onda infrarrojas, él y su equipo pudieron probar la capacidad de los satélites para capturar variaciones de temperatura en la superficie de la luna, así como determinar sus propiedades físicas.
“Durante este trabajo lunar, también encontramos otros cuerpos del sistema solar, a saber, Mercurio, VenusMarte, y Júpiteren los conjuntos de datos. Estábamos interesados en qué fenómenos se registraron allí “, explicó Nishiyama.
Para detectar a Venus en los datos de Himawari, el equipo utilizó el programa de imágenes precisos y la posición del satélites. “Porque sabemos casi exactamente cuándo y dónde está mirando Himawari”, dijo Nishiyama, “podemos predecir aproximadamente dónde aparecerá Venus en cada imagen. A partir de ahí, aislamos los píxeles correspondientes a Venus”.
Nishiyama y sus colegas estaban analizando cambios sutiles en la intensidad de la luz que estaba emitiendo Venus. Dichos datos permiten a los científicos rastrear cómo el brillo de un cuerpo celestial varía con el tiempo, lo que a su vez revela detalles al respecto.
Los satélites Himawari terminaron capturando uno de los registros infrarrojos multiband más largos de Venus jamás reunidos. Este conjunto de datos único reveló cambios sutiles de año a año en las temperaturas de la nube del planeta, así como los signos de fenómenos llamados mareas térmicas y ondas Rossby.
“Las mareas térmicas son a escala global ondas de gravedad Emocionado por el calentamiento solar en las capas de nubes de Venus, “Nishiyama explicó”. Cuando la atmósfera está estratificada, como en Venus (es decir, una capa superior cálida sobre una capa inferior fría), una fuerza de restauración actúa sobre las parcelas de aire calentadas y las oscilaciones verticales resultantes propagan a medida que los óseos graves. Rossby Waves [also seen in Earth’s oceans and atmosphere] también son una onda a escala global causada por variaciones en la fuerza de Coriolis con latitud.
“Ambos tipos de olas son cruciales para transportar calor e impulso a través de Ambiente de Venus“Continuó”. El seguimiento de cómo estas ondas cambian con el tiempo nos ayuda a comprender mejor la dinámica atmosférica del planeta, especialmente porque otros datos, como las velocidades del viento y la reflectividad de las nubes, han mostrado variaciones que se desarrollan durante varios años.
“Específicamente, logramos detectar variaciones en los campos de temperatura causados por las ondas de Rossby en varias altitudes por primera vez, lo cual es importante para comprender la física detrás de la variación a escala de los años de la atmósfera de Venus”, dijo Nishiyama.
Estas nuevas observaciones ayudan a llenar un vacío crucial en nuestra comprensión de la atmósfera superior dinámica de Venus y abren una nueva frontera en el monitoreo planetario desde la órbita de la Tierra. Los hallazgos del equipo también desafían la calibración de instrumentos clave en la nave espacial de Venus dedicada, como la cámara lir a bordo de Japón Akatsuki Venus Orbitter.
“Para comprender la estructura atmosférica de Venus, la determinación de la temperatura en las longitudes de onda infrarrojas es crucial”, dijo Nishiyama. “Se esperaba que LIR proporcionara información de temperatura precisa; sin embargo, LIR ha enfrentado varios problemas en la calibración de instrumentos”.
Comparación de imágenes tomadas por los satélites Lir y Himawari al mismo tiempo y bajo condiciones geométricas idénticas, el equipo encontró discrepancias y sospecha que LIR puede estar subestimando el resplandor de Venus. “Nuestra comparación entre Himawari y LIR arroja luz sobre cómo recalibrar los datos LIR, lo que lleva a una comprensión más precisa de la atmósfera de Venus”, dijo Nishiyama.
El equipo también tiene la esperanza de que Himawari complementa los datos de misiones como Akatsuki y Bepicolombouna misión conjunta japonesa-europea que actualmente se establece en órbita alrededor de Mercurio. Nishiyama explicó que, en comparación con Akatsuki, Himawari cubre una gama más amplia de longitudes de onda infrarrojas y proporciona información en varias altitudes. En contraste con Bepicolombo, que observó a Venus solo durante un volante, Himawari puede monitorear el planeta en una escala de tiempo mucho más larga.
“Satélites de observación de la Tierra [like Himawari] generalmente se calibran con tanta precisión que pueden proporcionar datos de referencia para las calibraciones de instrumentos en futuras misiones planetarias “, dijo.” A diferencia de la observación meteorológica en la Tierra, a menudo hay brechas de tiempo entre las misiones planetarias. Dado que los satélites meteorológicos continúan la observación desde el espacio para las escalas de tiempo de la decadal, estos satélites pueden complementar los datos incluso cuando no hay una exploración planetaria de la nave espacial que orbita en los planetas “.
Nishiyama dijo que el equipo ya ha archivado otros cuerpos del sistema solar, que ahora se están analizando. “Creemos que continuar tales actividades expandirán aún más nuestro horizonte en el campo de la ciencia planetaria”, concluyó.
El equipo informó sus hallazgos El mes pasado en la revista Earth, Planets and Space.