Ein Bild der Wolkendecken der Venus, wie sie 2019 von Akatsukis ultraviolettem Instrument fotografiert wurden.
(Bild: © Planet-C Projektteam)
Seit Jahrzehnten vermuten Wissenschaftler, dass Elektrizitätsblitze durch die Dicke pulsieren Atmosphäre der Venus, vielleicht glitzern die sauren Wolken der Welt.
Verlockende Einblicke haben ihre Hoffnungen aufrecht erhalten, aber alle sind Hinweise. Wissenschaftler brauchen eindeutigere Zeichen, die selbst drei Jahre nach der Umlaufbahn eines engagierten Blitzjägers schwer zu fassen sind Near-Twin-Planet. Es ist die langsame, frustrierende, verwirrende Realität der Wissenschaft, die oft aus der Geschichte der Entdeckungen herausrutscht.
"Wenn Sie die Geschichtsbücher lesen, liest sich alles ein bisschen wie ein Kreuzworträtsel: Sie wissen, jemand ist gekommen und hat dies gemessen und festgestellt, dass dies und alles passt", sagte Ralph Lorenz, Planetologe am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University Der Hauptautor eines neuen Papiers über die Beobachtungen dieses speziellen Blitzinstruments auf der Venus sagte gegenüber Space.com. "Es ist wirklich viel mehr wie eine Detektivgeschichte, in der der Detektiv dieses Zeugnis von dieser Person und dieses Zeugnis von dieser Person erhält."
Und bis jetzt macht dieser Detektiv keine großen Fortschritte, um den Fall zu lösen. "Es ist unmöglich, alle gemeldeten Beobachtungen zum Nennwert zu nehmen und sie zu verstehen", sagte Lorenz. Nichts passt ganz zusammen.
Alle bisher möglichen Blitzbeobachtungen sind bestenfalls umständlich. Die Sonde Venera 9 der Sowjetunion sah einen Schimmer, der ein Farbfleck gewesen sein könnte. Ein paar später Venera-Sonden Blitzdetektoren mitgeführt, aber ihre Daten stimmen nicht mit den Erwartungen der Wissenschaftler überein. Astronomen, die 1993 in Arizona ein Teleskop benutzten, entdeckten eine Reihe von Blitzen, obwohl diese auch nicht ganz sinnvoll sind. Eine Reihe magnetischer Impulse, die von der Europäischen Weltraumorganisation gesehen werden Venus Express könnte durch ein anderes Phänomen entstanden sein.
Selbst ein sorgfältiges Experiment, das von der Cassini-Mission der NASA vor ihrer langen Reise zum Saturn durchgeführt wurde, führte zu mehr Verwirrung. Das Raumschiff trug einen Funkdetektor und musste ohnehin an der Erde und der Venus vorbeifliegen, um sein Ziel zu erreichen. Aber während das Instrument mehr als tausend Blitze auf der Erde aufnahm, fing es auf der Venus keine auf.
Eingeben Akatsuki, eine japanische Orbiter-Mission, um unseren gut kokonierten Nachbarn zu sehen. Das Raumschiff startete 2010, aber Monate später endete die Verbrennung, die die Sonde in die Umlaufbahn um die Venus bringen sollte, früh und ließ das Fahrzeug im Weltraum festsitzen. Fünf Jahre später war es nahe genug geschwommen, um einen weiteren Umlaufversuch zu unternehmen. was gelungen ist. Aber das Raumschiff konnte seine ursprüngliche Umlaufbahn nicht erreichen und umkreist den Planeten jetzt in größerer Entfernung als geplant.
Dies ist eine besondere Herausforderung für die Blitzkamera, die jetzt Daten mit einer Geschwindigkeit von einem Zehntel dessen erfassen kann, was das Instrument hätte erreichen können, wenn die Ankunft des Raumfahrzeugs reibungslos verlaufen wäre. Alles gesagt, Akatsukis Leiden haben bedeutet, dass die Blitzkamera nur knapp 17 Stunden Daten gesammelt hat.
Aber in all diesen Stunden haben Lorenz und seine Co-Autoren keine Blitze entdeckt. Das gleiche Instrument, das die gleichen Daten auf der Erde sammelt, hätte Hunderte gesehen, sagte er. Aber bei Venus, Zilch. Nicht ein einziger. (Die Forschung wird in einem Artikel beschrieben, der am 3. Juli in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde.)
Anstelle einer Lösung erhielten die Wissenschaftler ein komplizierteres Rätsel.
"Wenn Sie überhaupt keine Blitze sehen, heißt das nicht, dass es keine Blitze gibt. Es könnte bedeuten, dass es einige gibt und Sie sie verpasst haben", sagt Karen Aplin, Physikerin an der Bristol University in England, die Planetaristik studiert Blitz, war aber nicht an der neuen Forschung beteiligt, sagte Space.com. "Sie sagen, dass es vielleicht keinen Blitz gibt oder dass der Blitz wirklich irgendwo gebündelt ist, oder dass es sehr selten ist und es in Schüben passiert und sie es zufällig noch nicht gesehen haben. Und sie schlagen vor, dass diese Funkerkennungen sein könnten verursacht durch etwas anderes als ein Blitz - also sehen sie wie ein Blitz aus, aber sie könnten es nicht sein. "
Die Venus ist nicht der einzige Ort, an dem der Blitz ein schwer fassbares Ziel war. Aplin sagte, dass Wissenschaftler glauben, dass mehr Planeten in unserem Sonnensystem als nicht diese elektrischen Blender tragen. Die Erde ist natürlich am einfachsten zu studieren. Aber Missionen wie die Voyager-Sonden und Galileo entdeckte Blitze bei Jupiter und Saturn. Bei beiden Gasriesen enthalten die Atmosphären genügend Wasserdampf, um sich zu beherbergen mehr oder weniger terrestrischer Blitz.
Uranus und Neptun scheinen ebenfalls zu funkeln, obwohl Wissenschaftler Daten von nur einem Raumschiff zu diesen Orten haben, der Voyager 2-Sonde. Diese abgelegenen Eisriesen sind zu schlecht verstanden, als dass Wissenschaftler eine genaue Vermutung wagen könnten Wie Solche Blitze können auftreten.
Auch der Mars wird verdächtigt, Blitze zu beherbergen, obwohl er genauso schwer zu fassen ist wie sein venusianisches Gegenstück. Wissenschaftler glauben Roter Planet Blitz - sollte es existieren - würde von Staubpartikeln angetrieben, die im Wind aneinander reiben, eine jenseitige Nachahmung des vulkanischen Blitzes, der sich in Wolken von Gesteinspartikeln bildet, die durch einen Ausbruch hier auf der Erde ausgestoßen werden.
Wissenschaftler waren sogar schon einmal auf diesem seltsamen Weg des fehlenden Blitzes auf dem größten Saturnmond, Titan. Als die Europäische Weltraumorganisation ihre Titan-SondeSie befürchteten, es müsste durch Blitze navigiert werden, aber die Jagd nach einem solchen Phänomen war leer. "Titan ist ein weiterer dieser Orte, an denen wir nach langen und umfangreichen Studien jetzt ziemlich strenge Obergrenzen für das Ausmaß der Blitzaktivität haben", sagte Lorenz. "Wir können nicht sagen, dass es nicht passiert, aber wir haben es nicht gesehen."
Aber während die Venus die Erde auf viele unheimliche Arten widerspiegelt, ist ihr Blitz schwieriger zu erklären, da ihre Atmosphäre völlig anders ist und überwiegend aus Schwefelsäure besteht, die keine elektrische Ladung halten kann, sagte Aplin. "Eines der Dinge am Venus-Blitz ist, dass wir nicht verstehen, wie er erzeugt werden würde."
Wenn man nicht weiß, wie es sich bilden würde, ist es auch schwieriger vorherzusagen, wo man suchen soll. Und Blitze sind nicht unbedingt gleichmäßig über Zeit und Raum verteilt. Auf der Erde zum Beispiel ist der Blitz am Nachmittag und über Land am häufigsten. Wissenschaftler haben keine äquivalente Verbindung zur Venus hergestellt, aber Lorenz sagte, eine Hypothese sei, dass Blitze in der Dämmerung am häufigsten auftreten könnten, wenn die Wolkendecken abkühlen und über einer Bergkette, von der Akatsuki-Daten bereits bewiesen haben, dass sie ein anderes atmosphärisches Phänomen namens a erzeugen können Bugwelle. Das Ergebnis wären Blitze, die zeitlich und räumlich sehr konzentriert sind - und das bedeutet, dass sie schwer zu erkennen sind.
Wissenschaftler versuchen nicht, Blitze aufzuspüren, nur um festzustellen, welches Ziel des Sonnensystems am auffälligsten ist: Blitze sind an eine Vielzahl von atmosphärischen Eigenschaften gebunden, die Wissenschaftler besser über die Welten um uns herum verstehen möchten. "Wenn Sie einen Blitz entdecken, können Sie daraus andere Eigenschaften des Planeten und seiner Atmosphäre ableiten", sagte Aplin. "Es ist ziemlich nützlich zu messen, weil es Ihnen mehrere Dinge gleichzeitig sagt."
Eines dieser Dinge ist, wie sicher die Welt zu erkunden ist. "Es ist eine Gefahr, also möchten Sie wissen, ob es irgendwo einen Blitz gibt, weil er Ihr Raumschiff oder Ihre Astronauten zappen und Dinge wie das Löschen von Stromversorgungssystemen bewirken kann", sagte Aplin.
Und Praktikabilität ist nicht die einzige Motivation: Wissenschaftler, die zu verstehen versuchen, wie und wie oft das Leben entstanden ist, vermuten, dass die Energie und Chemie des Blitzes eine Rolle spielen könnten entscheidende Rolle bei der Beschwörung des Lebens aus der Geologie. "Blitz könnte mit den Ursprüngen des Lebens zusammenhängen", sagte Aplin. "Der Blitz bringt Energie in ein System, das letztendlich in die Entstehung des Lebens verwickelt sein könnte."
Zumindest auf der Venus enthält nur die Zeit die Hinweise, die Wissenschaftler benötigen, um das Rätsel zu lösen. Akatsuki bleibt in seiner länger als erhofften Umlaufbahn und Blitzkamera bereit. Vielleicht wird bald ein anderes Raumschiff folgen. Lorenz schlug vor, dass eine zukünftige Mission ein Trio funkbasierter Blitzdetektoren enthalten könnte, mit denen Wissenschaftler die von ihnen gemessenen Blitze sowie auf das elektromagnetische Feld des Planeten abgestimmte Instrumente lokalisieren könnten.
Praktischer gesagt, einige der Indizien für Blitze bei Venus stammt aus Beobachtungen von Teleskopen, die genau hier auf der Erde stationiert sind, und solche Arbeiten könnten das Rätsel lösen. Es könnte aber auch eine wilde Gänsejagd sein, die damit endet, dass nichts zu zeigen ist.
Diese Gänsejagd hat sich möglicherweise bereits, vielleicht sogar mehrmals, entfaltet, ohne dass Wissenschaftler von den vergeblichen Aufgaben ihrer Kollegen gewusst haben. "Man bekommt das Ding, dass die Leute nicht besonders daran interessiert sind, 'erfolglose' Experimente zu veröffentlichen", sagte Aplin. "So kann es sein, dass Leute etwas gesehen und nicht gesehen und es nicht veröffentlicht haben."
Vielleicht haben Lorenz und seine Co-Autoren hier wirklich einen Schritt nach vorne gemacht: indem sie ihre veröffentlicht haben Blitzerzählung, trotz der Tatsache, dass es in einem fortwährenden Rätsel endet, ohne dass lose Rätsel gelöst werden, die Mystery-Romane zu solch tiefer Befriedigung bieten.
Und schließlich besteht immer die Möglichkeit, dass die Szene, in der der Detektiv die fehlenden Hinweise darlegt, die alles verraten haben, eines Tages noch eintrifft.
"Dies ist in vielerlei Hinsicht ein nicht aufregendes Ergebnis, bei dem wir keine optischen Blitze entdeckt haben", sagte Lorenz. "Es ist möglich, dass Akatsuki gerade Pech hatte und wenn wir das nächste Mal beobachten, werden wir tatsächlich Hunderte von Blitzen entdecken, und das wäre sehr aufregend."
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Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde aktualisiert und enthält nun einen Link zum Forschungsbericht. E-Mail Meghan Bartels an [email protected] oder folgen Sie ihr @ Meghanbartels. Folge uns auf Twitter @Spacedotcom und weiter Facebook.
