Figure 1 : Emissions de O2 observées par VIRTIS sur la face nocturne, autour du point anti-solaire. Le pôle sud de Vénus est au centre du demi-disque observé côté nuit, le bord circulaire étant approximativement à l’équateur. Orbite 93 Cliquer sur l’image pour l’agrandir

 Résultats du spectro-imageur visible et infrarouge VIRTIS Deux séries d’investigations ont été menées dans cette première étape avec l’instrument VIRTIS, construit en partie au LESIA, en collaboration avec l’Institut d’Astrophysique Spatiale de Rome : a) Les mesures de la haute atmosphère ont été effectuées dans deux émissions moléculaires : CO2 , pour l’observation de la fluorescence dans la bande de vibration à4.3 micron côté jour, et O2 dans la bande de recombinaison radiative de l’état 1Dg à1.27 micron côté nuit. Dans les deux cas, les observations au limbe de la planète permettent une observation directe et très importante pour la modélisation : l’altitude du pic d’émission, qui est mesurée vers 115 km pour CO2 et 96 km pour O2. Ces altitudes correspondent àdes régions de la haute atmosphère où s’effectuent des transferts complexes d’énergie, entre l’absorption du rayonnement solaire, la dissipation d’ondes de gravité provenant des couches plus profondes, et l’interaction avec le vent solaire. Ces régions sont aussi fort mal connues, car difficiles àobserver directement. Les observations de VIRTIS ouvrent ainsi la voie àdes observations systématiques de la variabilité spatio-temporelle dans ces zones. La première étape a consisté àvalider les modèles de transfert radiatif afin d’utiliser ces émissions comme diagnostics des phénomènes atmosphériques.

b) Les observations de la face nocturne de Vénus dans les fenêtres infrarouges entre 1 et 5 micron permettent de sonder l’atmosphère àdifférents niveaux. La position de Venus Express, àl’apocentre au dessus du pôle sud à65000 km d’altitude permet une vue globale des phénomènes dynamiques complexes de cette région. Un vortex polaire est présent sur Vénus, comme sur d’autres atmosphères planétaires, qui constitue un élément essentiel de la dynamique atmosphérique globale de Vénus : superrotation àl’équateur, associée àune circulation de convection de Hadley entre le pôle et l’équateur. Le vortex polaire fait partie intégrante de ce schéma de circulation, dont on commence seulement àcomprendre les détails. La rotation du vortex est mesurée par VIRTIS à2.48 +/- 0.05 jours (dans le sens rétrograde), plus lente donc que la superrotation de 4 jours environ mesurée àl’équateur.

Figure 2 : vue du vortex polaire par VIRTIS à 5 micron (orbites 474 à 478) ; le niveau supérieur des nuages est observé, Cliquer sur l’image pour l’agrandir

 VIRTIS a été développé conjointement par le LESIA (UMR8109) de l’Observatoire de Paris, et l’Institut d’Astrophysique et Physique Spatiale de Rome (P. Drossart et G. Piccioni investigateurs principaux), avec le soutien du CNES et de l’ASI ; de nombreux instituts français et européens collaborent à cette expérience.

Voir aussi : Site ESA | Site VIRTIS àl’Observatoire

Références P. Drossart, G. Piccioni et al., A dynamic upper atmosphere of Venus as revealed by VIRTIS on Venus Express Nature, 29 novembre 2007 G. Piccioni, P. Drossart et al.,South-polar features on Venus similar to those near the north pole ; Nature 29 novembre 2007 J.-C. Gérard, A. Saglam, G. Piccioni, P. Drossart, C. Cox, S. Erard, R. Hueso and A. Sánchez-Lavega The distribution of the O2 infrared nightglow observed with VIRTIS on board Venus Express, Geophys. Res. Lett., sous presse. Contact

Pierre Drossart (Observatoire de Paris, LESIA, et CNRS)

Dernière modification le 22 février 2013

Figure 1 : Emissions de O2 observées par VIRTIS sur la face nocturne, autour du point anti-solaire. Le pôle sud de Vénus est au centre du demi-disque observé côté nuit, le bord circulaire étant approximativement à l’équateur. Orbite 93 Cliquer sur l’image pour l’agrandir

 Results of the visible and infrared imaging spectrometer VIRTIS Two series of investigations have been conducted in this first step with VIRTIS, built partly in LESIA in collaboration with the Istituto di Astrofisica Spaziale in Rome : a) The high atmospheric emission come from two molecules : CO2 , for fluorescent observations inthe vibration band at 4.3 micron, on the day side, and O2 in the radiative recombination band from 1Deltag state at 1.27 micron on the night side. In both cases, limb observations give a direct and essential viewing point for the modelization : the peak altitude of the emission are measured at 115 km for CO2 and 96 km for O2. These altitudes correspond to upper atmospheric sones where complex energy transfer between solar radiation, gravity wave dissipation coming from lower altitude regions and solar wind interaction take place. These altitudes are also very poorly know, due to the difficulty to directly observe them. The VIRTIS observations therefore pave the way to systematic observations of spatio-temporal variability in the upper atmospheric layers. A first step has been obtained in confronting models to observations, in order to use these emissions as diagnostics of intrincsic atmospheric phenomena.

b) The night side observations of Venus in infrared windows between 1 and 5 microns give a direct sounding of the atmosphere at different levels. The situation of Venus Express, with an apocenter at 65,000 km above the South pole give a global view on the complex dynamical phenomena of this area. A polar vortex is present on Venus, as on other planetary atmospheres. It constitutes an essential feature of the global dynamics of Venus : a superrotation at the equator is associated to a Hadley cell circulation between pole and equator. The polar vortex is part of this global system of circulation, for which only the first details are interpreted so far. The rotation of the vortex is measured by VIRTIS at 2.48 +/- 0.05 days (retrograde), slower then than equatorial rotation

Figure 2 : vue du vortex polaire par VIRTIS à 5 micron (orbites 474 à 478) ; le niveau supérieur des nuages est observé, Cliquer sur l’image pour l’agrandir

 VIRTIS was jointly developed by LESIA (UMR 8109), Paris Observatory and the Istituto di Astrofisica Spaziale in Rome (P. Drossart et G. Piccioni pricnipal investigators), with support of CNES and ASI ; many French and European institutes collaborate in this experiment. See also : Site ESA | Site VIRTIS àl’Observatoire

References P. Drossart, G. Piccioni et al., A dynamic upper atmosphere of Venus as revealed by VIRTIS on Venus Express Nature, 29 novembre 2007 G. Piccioni, P. Drossart et al.,South-polar features on Venus similar to those near the north pole ; Nature 29 novembre 2007 J.-C. Gérard, A. Saglam, G. Piccioni, P. Drossart, C. Cox, S. Erard, R. Hueso and A. Sánchez-Lavega The distribution of the O2 infrared nightglow observed with VIRTIS on board Venus Express, Geophys. Res. Lett., sous presse. Contact

Pierre Drossart (Observatoire de Paris, LESIA, et CNRS)

Dernière modification le 4 mars 2013