Пепельный свет
Пепельный свет — это гипотетическое тонкое свечение, которое, как утверждается, можно было увидеть на ночной стороне планеты Венера . Это явление не было научно подтверждено, и существует множество теорий о причинах наблюдаемого явления, таких как излучение света Венерой или оптические явления внутри самого наблюдательного телескопа. Современная гипотеза относительно источника света на Венере предполагает, что он связан с молниями . [1] чему есть некоторые доказательства на Венере. [2] [3] Однако эта теория вышла из моды, поскольку света, генерируемого этой молнией, недостаточно для наблюдения. [4] Более поздняя гипотеза состоит в том, что это форма временных полярных сияний или свечения воздуха, вызванная необычно высокой солнечной активностью, взаимодействующей с верхней атмосферой Венеры . [5] [6] [7] [8]
История наблюдений
[ редактировать ]Хотя открытие пепельного света часто приписывают итальянскому астроному Джованни Баттисте Риччоли , недавние исследования показывают, что немецкий священник Афанасий Кирхер [9] возможно, был первым, кто наблюдал пепельный свет во время своей единственной поездки в Палермо, Сицилия, весной 1638 года. [10] Однако первое отчетливое и подробное описание пепельного света было сделано Риччоли 9 января 1643 года, который приписал его преломлению света внутри самого телескопа: «Цвета возникают в результате различного преломления света в стекле, поскольку бывает с тригональными очками ». [11] Вероятно, это описание явления, теперь известного как хроматическая аберрация . Последующие заявления с тех пор делались различными наблюдателями, в том числе сэром Уильямом Гершелем , сэром Патриком Муром , Дейлом П. Крукшенком и Уильямом К. Хартманном . [12] [13]
Пепельный свет часто видели, когда Венера находится на вечернем небе, когда вечерний терминатор планеты обращен к Земле. [12] [14] Попытки наблюдения были предприняты 17 июля 2001 года, когда освещенная на 67% Венера снова появилась из-за луны, освещенной на 13%. Ни один из наблюдателей этого явления (в том числе некоторые, использовавшие 61 см (24 дюйма) « Super RADOTS » [15] телескопы) сообщили о том, что видели пепельный свет. Видео с мероприятия было снято, но камера была слишком нечувствительна, чтобы обнаружить даже земной свет . [16]
Особенно благоприятная возможность наблюдения возникла 8 октября 2015 года, когда освещенная на 40% Венера снова появилась из-за неосвещенного края Луны, освещенной на 15% солнцем. Событие было видно в темном небе по всей Центральной Австралии и было записано Дэвидом и Джоан Данэм (из Международной ассоциации синхронизации времени затмений) с помощью 10-дюймового телескопа Ньютона с диафрагмой f/4 и видеокамеры Watec 120N+ из места к северу от Алис-Спрингс. Они также наблюдали это событие визуально с помощью 8-дюймового телескопа Шмидта-Кассегрена . Ни визуальное наблюдение в реальном времени, ни тщательный визуальный просмотр видеозаписи не выявили никаких признаков темной стороны Венеры. [17] [ нужен лучший источник ]
Теории источников света
[ редактировать ]Телескоп Кек на Гавайях сообщил о слабом зеленом свечении и предположил, что оно может возникать, когда ультрафиолетовый свет Солнца расщепляет молекулы углекислого газа ( CO).
2 ), который, как известно, распространен в атмосфере Венеры, на окись углерода ( CO ) и кислород ( O
2 ). Однако зеленый свет, излучаемый кислородом, рекомбинируется с образованием O.
2 считается слишком слабым, чтобы объяснить эффект, [14] и оно слишком слабое, чтобы его можно было наблюдать в любительские телескопы. [18]
В 1967 году «Венера-4» Венеры обнаружила, что магнитное поле намного слабее, чем у Земли. Это магнитное поле создается взаимодействием ионосферы и солнечного ветра . [19] [20] а не внутренней динамо-машиной в ядре, подобной той, что находится внутри Земли. Венеры Небольшая индуцированная магнитосфера обеспечивает незначительную защиту атмосферы от космического излучения . Это излучение может привести к грозовым разрядам между облаками. [21]
В 1957 году Юри и Брюэр выдвинули гипотезу, что CO + , Колорадо +
2 и О −
Причиной свечения были 2 иона, произведенные ультрафиолетовым излучением Солнца. [22] В 1969 году была выдвинута гипотеза, что пепельный свет представляет собой полярное сияние, возникшее в результате бомбардировки солнечными частицами темной стороны Венеры. [23]
На протяжении 1980-х годов считалось, что причиной свечения были молнии на Венере. [1] Советские орбитальные станции «Венера -9» и «Венера-10» получили оптические и электромагнитные доказательства наличия молний на Венере. [2] [3] Кроме того, в 1978 году орбитальный аппарат «Пионер Венеры» зафиксировал видимое свечение воздуха на Венере, достаточно сильное, чтобы насытить его звездный датчик. [2] В 1990 году Кристофер Т. Рассел и Дж. Л. Филлипс еще раз поддержали гипотезу молний, заявив, что если на ночной стороне планеты произойдет несколько ударов за достаточно короткий период времени, эта последовательность может вызвать общее свечение в небо Венеры. [2] Европейского космического агентства обнаружил аппарат Venus Express В 2007 году свистящие волны , что предоставило дополнительные доказательства существования молний на Венере. [24] [25]
Космический корабль Акацуки японского космического агентства JAXA вышел на орбиту вокруг Венеры 7 декабря 2015 года. Часть его научной полезной нагрузки включает камеру молний и свечения воздуха ( LAC ), которая ищет молнии в видимом спектре (552–777 нм). Чтобы получить изображение молнии, орбитальный аппарат видит темную сторону Венеры примерно 30 минут каждые 10 дней. [26] За 16,8 часов наблюдений на ночной стороне (июль 2019 г.) молний не обнаружено. [27]
Моделирование показывает, что гипотеза о молнии как причине свечения неверна, поскольку через атмосферу может пройти недостаточно света, чтобы его можно было увидеть с Земли. [4] Наблюдатели предположили, что это может быть иллюзорным, возникающим в результате физиологического эффекта наблюдения за ярким объектом в форме полумесяца. [28] Космические корабли, разыскивающие его, не смогли его обнаружить, что заставило некоторых астрономов поверить, что это всего лишь устойчивый миф. [13]
Более поздняя гипотеза заключается в том, что необычно высокая солнечная активность может вызвать эффекты полярного сияния или свечения воздуха на темной стороне Венеры. Было замечено, что после сильных солнечных бурь излучение света с длиной волны 557,7 нм (зеленая линия кислорода) происходит во всей верхней атмосфере Венеры. [6] Это то же самое явление, которое придает некоторым полярным сияниям на Земле зеленоватый вид. [5] Как правило, это излучение не происходит, за исключением крупных солнечных событий, таких как корональные выбросы массы (КВМ) или солнечные вспышки . Однако слабые выбросы были обнаружены дважды за пределами солнечных бурь: 27 декабря 2010 г. и 12 декабря 2013 г. соответственно. Оба этих обнаружения совпали с прохождением «Области взаимодействия потоков», более плотного, чем в среднем солнечного ветра . [7] В июле 2012 года КВМ столкнулся с Венерой, вызвав очень яркое излучение зеленой линии. Примечательно, что это излучение регистрируется после каждого воздействия КВМ на Венеру, но не после каждой вспышки. Это сделано для того, чтобы указать на то, что заряженные частицы ответственны за излучение зеленой линии, подобное полярному сиянию на Земле. [8]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Ксанфомалити, Л.В. (20 марта 1980 г.). «Открытие частых грозовых разрядов в облаках на Венере». Природа . 284 (5753): 244–246. Бибкод : 1980Natur.284..244K . дои : 10.1038/284244a0 . S2CID 11234166 .
- ^ Jump up to: а б с д Рассел, Коннектикут; Филлипс, Дж.Л. (1990). «Пепельный свет» . Достижения в космических исследованиях . 10 (5): 137–141. Бибкод : 1990AdSpR..10e.137R . дои : 10.1016/0273-1177(90)90174-X . Архивировано из оригинала 8 декабря 2015 г. Проверено 30 мая 2006 г.
- ^ Jump up to: а б V. A. Krasnopol'skii, Lightning on Venus according to information obtained by the satellites Venera 9 and 10 . Kosmich. Issled. 18, 429-434 (1980).
- ^ Jump up to: а б Уильямс, Марк А.; Томасон, Ларри В.; Хантен, Дональд М. (октябрь 1982 г.). «Передача в космос света, производимого молниями в облаках Венеры». Икар . 52 (1): 166–170. Бибкод : 1982Icar...52..166W . дои : 10.1016/0019-1035(82)90176-2 .
- ^ Jump up to: а б Вергано, Дэн (12 ноября 2014 г.). « Солнечное чихание может вызвать полярные сияния вокруг Венеры» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 4 мая 2021 года.
- ^ Jump up to: а б Ройер, Эмили; Грей, Кэндис; Брехт, Аманда; Горинов Дмитрий; Баугер, Стивен (18 марта 2021 г.). «Важность свечения воздуха и полярных сияний как индикаторов динамики и эволюции верхних слоев атмосферы Венеры» . Бюллетень Американского астрономического общества . 53 (4): 015. Бибкод : 2021BAAS...53d.015R . дои : 10.3847/25c2cfeb.265c70b6 . S2CID 236739731 .
- ^ Jump up to: а б Грей, Кэндис; Ковач, Сара; Нордхейм, Том; Стемок, Брайсон; ДеКолибус, Дэвид (3 октября 2021 г.). «Венерианская кислородная зеленая линия — протонное сияние?» . Бюллетень ААС . 53 (7).
- ^ Jump up to: а б Университет штата Нью-Мексико. «Астрономы открывают новые разгадки 40-летней тайны зеленого свечения Венеры» . физ.орг . Проверено 1 апреля 2022 г.
- ^ Кирхер, Афанасий (1660). Экстатическое путешествие (на латыни). Гербиполис: правительство Иога. Эндрю и Вольфг. Июнь наследникам последнего; Простата Нюрнберга: с тем же. стр. 134–135 . Проверено 14 июля 2023 г.
- ^ Флетчер, Джон Эдвард (2011). Исследование жизни и творчества Афанасия Кирхера . Брилл. стр. 36–38. ISBN 9789004216327 . Проверено 14 июля 2023 г.
- ^ Риччоли, Джованни Баттиста (1651). Новый Альмагест, включающий в себя старую и новую астрономию, наблюдения других людей и предсказания с новыми теоремами, проблемами и таблицами, разделенный на три тома, содержание которых будет объяснено на следующей странице (на латыни). Из печати Наследницы Виктория Бенатия.
- ^ Jump up to: а б Гингрич, М.; Майерс, Э. (март 2001 г.). «Парадоксальный пепельный свет Венеры» . Бюллетень Астрономического общества Истбей . 77 (7). Окленд, Калифорния. Архивировано из оригинала 5 июля 2008 г. Проверено 13 ноября 2007 г.
- ^ Jump up to: а б Инглис-Аркелл, Эстер (27 июня 2013 г.). «Четырёхсотлетняя тайна Пепельного Света Венеры» . ио9 . Проверено 5 сентября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Уиндер, Дженни (27 апреля 2012 г.). «Тайна пепельного света Венеры» . Вселенная сегодня . Проверено 5 сентября 2015 г.
- ^ «Следящая установка Супер Радот» . www.photosonics.com . Проверено 24 июля 2019 г.
- ↑ 17 июля 2001 г. Новое появление Венеры с Маршалловых островов. Архивировано 21 октября 2016 г. в Wayback Machine , автор Питер Рейчек. См. страницу 8. Проверено 25 октября 2015 г.
- ^ 8 октября 2015 г. Новое появление Венеры из Австралии , авторы Dunham DW & JB (8 октября 2015 г.).
- ^ «9 января 1643 года: астроном видит пепельный свет на Венере» . Проводная наука . 9 января 2009 года . Проверено 5 сентября 2015 г.
- ^ Долгинов, Природа магнитного поля в окрестностях Венеры, Космические исследования, 1969.
- ^ Кивельсон ГМ; Рассел, Коннектикут (1995). Введение в космическую физику . Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-45714-9 .
- ^ Упадхьяй, ХО; Сингх, Р.Н. (апрель 1995 г.). «Ионизация космическими лучами атмосферы Нижней Венеры». Достижения в космических исследованиях . 15 (4): 99–108. Бибкод : 1995АдСпР..15д..99У . дои : 10.1016/0273-1177(94)00070-H .
- ^ МакКеллар, Эндрю (1960). «Некоторые темы молекулярной астрономии». Журнал Королевского астрономического общества Канады . 54 : 97. Бибкод : 1960JRASC..54...97M .
- ^ Левин, Джоэл С. (июнь 1969 г.). «Пепельный свет: полярное сияние на Венере». Планетарная и космическая наука . 1 (6): 1081–1087. Бибкод : 1969P&SS...17.1081L . дои : 10.1016/0032-0633(69)90001-4 .
- ^ Рассел, Коннектикут; Чжан, ТЛ; Дельва, М.; Магнес, В.; Стрейнджвей, Р.Дж.; Вэй, HY (29 ноября 2007 г.). «Молния на Венере определяется по свистовым волнам в ионосфере» (PDF) . Природа . 450 (7170): 661–662. Бибкод : 2007Natur.450..661R . дои : 10.1038/nature05930 . ПМИД 18046401 . S2CID 4418778 . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 года . Проверено 29 января 2012 г.
- ^ «Венера тоже поражена молнией» . CNN . 29 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 30 ноября 2007 г. Проверено 29 ноября 2007 г.
- ^ Охотьтесь за вспышкой оптической молнии на Венере, используя LAC на борту космического корабля Акацуки . Такахаси, Юкихиро; Сато, Мицутеру; Имаи, Масатака. 19-я Генеральная ассамблея ЕГУ, EGU2017, материалы конференции, состоявшейся 23–28 апреля 2017 г. в Вене, Австрия., стр. 11381.
- ^ Лоренц, Ральф Д.; Имаи, Масатака; Такахаси, Юкихиро; Сато, Мицутеру; Ямадзаки, Ацуши; Сато, Такао М.; Имамура, Такеши; Сато, Такэхико; Накамура, Масато (2019). «Ограничения на венерианскую молнию за первые три года пребывания Акацуки на орбите». Письма о геофизических исследованиях . 46 (14): 7955–7961. Бибкод : 2019GeoRL..46.7955L . дои : 10.1029/2019GL083311 . ISSN 1944-8007 .
- ^ Баум, Р.М. (2000). «Загадочный пепельный свет Венеры: обзор». Журнал Британской астрономической ассоциации . 110 : 325. Бибкод : 2000JBAA..110..325B .