ファンタジー

思いつきの仮説です。いかなる効用を保証するものでもありません。

2016年6月13日 (月)

Behind the thick, twirling cloud over the mysterious Venus

                                                    June 13th, 2016

  This is an effort to give somewhat reasonable explanation to the problem posed on the Sunday evening "Science Zero" program on the NHK E-Television.

  The Japanese Venus Climate Orbiter Akatsuki has been around the Venus orbit and started sending Infrared photos of Venus surface, behind the visible outermost clouds, revealing a thick layer of cloud is circulating around the surface at much faster speed than the original rotation of the planet herself.

The problem posed there is why thick layer of cloud can rotate so fast without evident source of rotation energy.

I hereby would like to present a layman's wild guess. I have no way to certify its novelty. I just wish it is unique and novel.

Let us begin with an assumption that the Venus's atmosphere at high pressure and temperature has a significant viscosity and stickiness that prevent physical strain from dividing a volume of atmosphere into ultimate molecular level. In short, it is supposed that it can maintain particle shape even under heat, pressure and physical strains.

When such a particle of Venus air at he bottom of the atmosphere is heated and thus gets lighter, it would start floating up. Then, with the stickiness, it is likely it would bring nearest particles one after another to make a rising thread.

Such threads must be fairly thin, but, consisting of indivisible particles, it is highly unlikely to get tangled with another thread of particles in the rising or sinking stream.

It is likely that the thread would maintain continuity until it reaches the bottom of the cloud. There its floating inertia is blocked and absorbed by the cloud and the thread turns to horizontal flow.

The thread thus makes heavy contact or collision with the cloud and its thermal energy is transferred to the cloud without blocking surface layer.

Thus getting cooler, it starts to sink toward the bottom.

As said before, the thread consists of indivisible particles, it is likely to reach the bottom maintaining thread continuity.

It is similar to the thermosiphon by natural convection.

Thus a quasi-tubular flow would be established between the bottom of the cloud and the depth of the atmosphere, virtually completing a fast and energy efficient circulation of thermal energy transfer, although much slower than the sonic speed.

When the thread hit the cloud, it is guided by the rotation of the cloud. So, the floating inertia of the thread would be absorbed by the cloud, resulting in a tiny, tiny acceleration of the cloud rotation if possible. It is likely that, each

acceleration being tiny, accumulation of numerous threads resulted in this significant effect.   

This is my answer to the problem how the cloud is driven.

It's because of large scale thermosiphon quasi-tubular circulation flows.

Needless to say, the above is just a wildest fancy of a non-academic dreamer on the mysterious planet of Venus.

Nothing would be provable in the decades to come.

Toyourday (Takashi Toyoda)

金星ファンタジー スーパーローテーションの光と影

金星ファンタジー 回る風車と明星の影
                                2016/06/13

〇はじめに
 ここに提示するのは、6/12付けEテレ サイエンスZERO 「No.547 探査機“あかつき”金星の謎に迫れ!」」で示された最新の「あかつき」の観測成果に観られる「高速回転する雲の層」 (スーパーローテーション)に対する説明の試みである。

 以下の発想が、新規の科学的仮説かどうかはわからないが、一応、「新説」として手を上げておくものである。

*前提の確認
 金星の雲で、かくも大規模、かつ、高速な回転が達成され、ある程度の期間維持されていることの背景には、いくつかの不可欠な要因が存在するだろう。

 一つには、雲の層が、下方から支持している大気層と異質の構造体であって、大気は雲に侵入せず、雲は大気に侵入しない、相互不可侵な状態にあると言うことである。

 雲の層の高速回転は辛うじて想像できるが、大気全体が同様に高速で回転し続けるためには、莫大な回転エネルギーが必要である。とても、維持できるものではないと思われる。雲の層だけが、高速回転しているものと思うである。
 次に来るのは、雲が、大気層といわば絶縁状態で浮揚しているとして、どこから、どのようにして回転エネルギーが、コンスタントに供給されているのかと言うことである。

*雲の風車
 ここで浮かぶのが、風車の類推である。風は、風車の羽根に向けて吹き付けられるが、風車の羽根は、軸を中心に回転する。

 もちろん、金星の場合、風が雲の下面に吹き付けて、背後に吹き抜けるわけではないので、類推には限界がある。

 雲の回転力の供給源としては、大気層しかないところであり、大気層に気流が存在したとしても、噴流が吹き上げるような混沌状態では、回転力も、てんでんばらばらとなって、観測に観られるような整然たる回転にはなるまい。いくら、雲が、大気と異質の存在で、混ざり合わないとしても、下面をはぎ取るような混沌の上に座っていたら、また別の現象が生まれるはずである。

*分かちがたい風の粒、風のながれ
 そこで、雲の風車を回転させる仕掛けを夢想する。

 まず、金星の大気は、高温、高圧で、密度が高く、それ故に、ある程度の質量、凝集力、粘性を持ったものであり、地球の大気と類推が困難なほど、液体に似た流体であると想定するのである。

 そこで、飛躍して考えるのだが、金星の大気は、渾然たる塊ではなく、無数の粗粒がひしめき合った様相になっているのではないかと言うことである。金星大気に分割できない最小単位である「風の粒」が存在するとしたら、いや、凝集力が、それ以上の分割を阻止する均衡点が存在するとすれば、そのような均衡点に至るまで分割が進み、ほぼ、大気層全体が、割れない粟粒のような風の粗粒で占められていると見るのである。

 ここで登場する粗粒は、それ以上分割できない最小単位の粒、「素粒」であり、素粒が連なって流れる「素流」もあると見る。

 「素流」が成立していれば、別に配管で分離されているわけでもないのに、複数の昇降「素流」が、互いに交錯することなく、連綿と流れていく形態になっているというものである。

*前線、あるいは、混じり合わぬ気団
 いや、地上世界でも、大気圏内には、温度、湿度、圧力の異なる「気団」が混在していて、それら気団の衝突によって、気象現象が引き起こされている。寒気団と暖気団が衝突したとき、両気団は、ほぼ同一組成の大気なのだから、自由に混じり合えるはずだと見えるかも知れないが、そうした現象は起こらない。寒気団と暖気団は密度が異なるので、暖気団が寒気団の上方に乗り上げるのである。その際、両者の界面は前線となり、前線では、寒気団によって冷やされた暖気団の(相対)湿度が上がって、含まれた水蒸気が雨や雪になって降り注ぐものである。

 大気は、熱を伝えると言うより、断熱材に近いものなのだが、前線の界面が広い面積になっていれば、そのような気温変化が発生する程度の熱移動は起きるのである。

以上

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