В дневной атмосфере Венеры был обнаружен кислород: почему это важно

Астрономы, изучающие атмосферу Венеры, обнаружили непосредственные явные признаки атомарного кислорода при дневном свете, находящегося над токсичными облаками планеты.

Согласно теоретическим моделям, известно, что атомарный кислород существует в атмосфере планеты, и его даже удалось обнаружить непосредственно на ночной стороне Венеры, пишет Science Alert со ссылкой на исследование, опубликованное в журнале Nature Communications.

Но обнаружение на дневной стороне означает, что у нас есть новое понимание динамики венерианской атмосферы и моделей циркуляции в ней, говорит группа исследователей под руководством физика Хайнца-Вильгельма Хюберса из Немецкого аэрокосмического центра (DLR).

Венера - это мир, который ученые жаждут изучить более подробно. Она во многих вещах похожа на Землю; но вместе с тем, совершенно отличается в других. Ее масса и состав аналогичны земным, но там, где Земля пышная, зеленая, влажная и наполненная жизнью, Венера представляет собой "яму смерти". Она покрыта густыми, удушающими облаками, состоящими в основном из углекислого газа, создающими парниковую среду, в которой средняя температура поверхности составляет около 464 градусов по Цельсию.

Эти облака проливают на Венеру кислотные дожди, и вся атмосфера вращается вокруг планеты с огромной скоростью. Ветры намного ниже верхних слоев облаков Венеры могут достигать скорости около 700 километров в час. На Земле самой высокой когда-либо зарегистрированной скоростью ветра был ураганный порыв со скоростью 407 километров в час.

Понимание атмосферы Венеры поможет нам понять различия между ней и Землей. И один из способов сделать это - следовать за кислородом.

Атомированный кислород не похож на кислород, которым вы дышите. Последний представляет собой молекулярный кислород, или О2, состоящий из двух связанных между собой атомов кислорода. Атомарный кислород состоит из одиночных, одиноких атомов кислорода, и он не сохраняется очень долго, потому что он очень реакционноспособен и легко связывается с другими атомами. На Земле, его много на больших высотах, где он создается в результате фотодиссоциации молекулярного кислорода. По сути, солнечные фотоны разрушают атмосферный O2.

Считается, что аналогичный процесс происходит на Венере. Атмосфера Венеры преимущественно состоит из углекислого газа; когда свет Солнца попадает на этот CO2, фотодиссоциация расщепляет молекулы на атомарный кислород и окись углерода. Оксид углерода также подвержен фотодиссоциации.

Когда эти атомы перемещаются на ночную сторону Венеры, они рекомбинируются в углекислый газ, и этот процесс заставляет ночную сторону планеты светиться. Атомарный кислород наблюдался как часть этого процесса, но никогда прежде не наблюдался на дневной стороне.

Хюберс и его команда изучили данные, собранные Стратосферной обсерваторией инфракрасной астрономии (SOFIA), летающей высоко в атмосфере Земли, в терагерцовом диапазоне длин волн, который охватывает микроволновый и дальний инфракрасный диапазон. Самолет совершал три отдельных полета, собирая данные о 17 точках Венеры: семи на дневной стороне, девяти на ночной стороне и одной на терминаторе.

Во всех 17 местах команда обнаружила атомарный кислород, максимальная концентрация которого приходится на высоту около 100 километров. Это соответствует высоте, которая находится между двумя доминирующими схемами циркуляции атмосферы на Венере: мощный сверхвращающийся поток ниже 70 километров, который вращается против вращения планеты, и подсолнечный-антисолнечный поток в верхних слоях атмосферы выше 120 километров.

По словам исследователей, это означает, что атомарный кислород представляет собой до сих пор неиспользованный ресурс для исследования этой переходной зоны атмосферы на Венере.

"Будущие наблюдения, особенно вблизи антисолнечной и подсолнечной точек, а также под всеми углами зенита Солнца, предоставят более подробную картину этого своеобразного региона и поддержат будущие космические миссии на Венеру", - отмечают исследователи.

"Наряду с измерениями содержания атомарного кислорода в атмосферах Земли и Марса, эти данные могут помочь улучшить наше понимание того, как и почему атмосферы Венеры и Земли так различаются", - добавили они.

Исследоване Венеры - другие новости

Как сообщал УНИАН, NASA планирует направить две миссии для изучения Венеры в 2028-2030 годах. Это будут первые миссии по изучению этой планеты с 1978 года. Цель этих миссий - понять, как Венера стала миром, похожим на ад, при наличии множества сходных с земными характеристик.

Также, отправить космический корабль на Венеру готовится Европейское космическое агентство (ESA). Ученые хотят выяснить, почему на Земле жизнь зародилась, а на Венере - нет. Ожидается, что запуск космического аппарата EnVision на Венеру состоится в начале 2030-х годов.