در نگاه اول، این فرض منطقی به نظر میرسد که نزدیکترین سیاره به خورشید، یعنی عطارد، داغترین سیاره است. با این حال، دما در سطح سیاره زهره (ونوس) به طرز شگفتانگیزی به ۴۸۰ درجه سانتیگراد میرسد که به طرز قابل توجهی از دمای بیشینه ۴۳۰ درجهای عطارد بالاتر است، در حالی که زهره حدود ۵۰ میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد. این پدیده عمدتاً به ترکیب منحصر به فرد جو زهره، میزان انعکاس نور و تاریخچه زمینشناسی آن مربوط میشود.
اهمیت جو سیارات در تنظیم دما
متخصصان حوزه سیارهشناسی بیان میکنند که فاصله یک سیاره از ستارهاش تنها عامل تأثیرگذار بر دمای آن نیست. استفان کین، اخترفیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، تأکید دارد که این فاصله فقط میزان نور خورشید تابیده شده به سیاره را تعیین میکند، اما در باب چگونگی بازتاب یا جذب حرارت، توانایی فرار گرما و توزیع آن در سطح سیاره اطلاعاتی ارائه نمیدهد. عطارد به عنوان نزدیکترین سیاره به خورشید، تقریباً بدون جو است. این ویژگی موجب میشود که نور خورشید بهطور مستقیم به سطح سنگی آن برسد و دمای آن را در طول روز به طور قابل توجهی بالا ببرد؛ اما از آنجا که پوششی برای به دام انداختن گرما وجود ندارد، پس از غروب خورشید، حرارت به سرعت به فضا برمیگردد. به همین دلیل، دمای عطارد در شب از حدود ۴۳۰ درجه سانتیگراد در طول روز به حدود منفی ۱۸۰ درجه سانتیگراد سقوط میکند که تغییر دمایی بیش از ۶۰۰ درجه محسوب میشود.
در مقابل، زهره به عنوان داغترین سیاره منظومه شمسی، داستانی متفاوت را روایت میکند. این سیاره در یک جو متراکم محبوس شده که حدود ۹۰ برابر غلیظتر از جو زمین است و تقریباً به طور کامل از دیاکسید کربن تشکیل شده است. این جو آنچنان مؤثر است که گرما را بهخوبی حفظ میکند، بهطوری که دمای سطح زهره تقریباً تغییر چندانی نمیکند، چه خورشید در کدام منطقه از آسمان بوجود باشد.
اثر گلخانهای: راز گرمای بینظیر زهره
نور خورشید عمدتاً به شکل پرتوهای فروسرخ نزدیک و نور مرئی به سیارات میرسد که به راحتی از جوهای حاوی گازهایی مانند نیتروژن، اکسیژن و دیاکسید کربن عبور میکنند. اما پس از آنکه زمین و لایههای پایینتر جو این انرژی را جذب کردند، در نهایت بهصورت پرتوهای فروسرخ (همان گرمایی که احساس میشود) مجدداً منتشر میشود. دیاکسید کربن در جذب و نگهداری این اشعههای فروسرخ عملکرد فوقالعادهای دارد.
در زهره، جو آن به قدری فشرده و غنی از دیاکسید کربن است که انرژی فروسرخ خارج شده از سطح چندینبار قبل از خروج نهایی به فضا، جذب و بازتاب میشود. بخشی از این انرژی به سمت پایین هدایت شده و لایههای پایین جو و سطح سیاره را بیشتر گرم میکند. با این وجود، این حرارت برای همیشه منجمد نمیشود، زیرا بر اساس قانون بقای انرژی، زهره بالاخره باید همان میزان انرژی را که جذب میکند، به بیرون منتقل کند. جالب است بدانید که زهره در مجموع نور خورشید بیشتری نسبت به عطارد جذب نمیکند. پوشش ابری متراکم آن تقریباً سهچهارم نور ورودی خورشید را قبل از رسیدن به سطح به فضا منعکس میکند و تنها حدود ۳ درصد از نور خورشید که به زهره میرسد، به سطح آن میرسد. در نهایت، این «پتو» جوی، نه گرمای آفتاب، است که زهره را به جهانی داغتر تبدیل کرده است.
تاریخچه جو سوزان زهره و اثر گلخانهای بیکلک
پوشش جوی زهره ناگهان شکل نگرفته است و فرآیندهای تشکیل آن همچنان موضوعی بحثبرانگیز باقی مانده است. شواهد قابل اعتنایی نشان میدهد که زهره سابقه فعالیتهای آتشفشانی و تکتونیکی داشته که منجر به انباشت گازهای گلخانهای در جو آن شده است. پل برن، دانشمند سیارهشناس و استادیار زمینشناسی در دانشگاه واشینگتن در سنت لوئیس، وضعیت کنونی زهره را «گلخانهای بیاختلال» توصیف میکند، جایی که گرمای بالای آن به یک فرآیند پایدار تبدیل شده، بدون توجه به وقایع داخلی سیاره. گرمای زهره از درون آن تولید نمیشود؛ بلکه بازتاب جوی است که هماکنون در اختیار دارد و از طریق همان اثر گرمابخش که پیشتر توضیح داده شد، در جای خود محبوس شده است. بهطور کلی، پاسخ کارشناسان به این نکته کلیدی اشاره دارد که نزدیکی یک سیاره به ستارهاش تنها آغاز داستان آب و هوایی آن است؛ آنچه واقعاً تعیینکننده است، نوع جو و کارآیی آن در حفظ حرارت است.