У денній атмосфері Венери було виявлено кисень: чому це важливо

Астрономи, які вивчають атмосферу Венери, виявили безпосередні явні ознаки атомарного кисню при денному світлі, що знаходиться над токсичними хмарами планети.

Згідно з теоретичними моделями, відомо, що атомарний кисень існує в атмосфері планети, і його навіть вдалося виявити безпосередньо на нічній стороні Венери, пише Science Alert із посиланням на дослідження, опубліковане в журналі Nature Communications.

Але виявлення на денній стороні означає, що ми маємо нове розуміння динаміки венеріанської атмосфери та моделей циркуляції в ній, каже група дослідників під керівництвом Фізика Хайнца-Вільгельма Гюберса з німецького аерокосмічного центру (DLR).

Венера - це світ, який вчені прагнуть вивчити більш детально. Вона в багатьох речах схожа на Землю; але разом з тим, абсолютно відрізняється в інших. Її маса і склад аналогічні земним, але там, де Земля пишна, зелена, волога і наповнена життям, Венера являє собою "яму смерті". Вона покрита густими, задушливими хмарами, що складаються в основному з вуглекислого газу, що створюють парникове середовище, в якій середня температура поверхні становить близько 464 градусів за Цельсієм.

Ці хмари проливають на Венеру кислотні дощі, і вся атмосфера обертається навколо планети з величезною швидкістю. Вітри набагато нижче верхніх шарів хмар Венери можуть досягати швидкості близько 700 кілометрів на годину. На Землі найвищою з коли-небудь зареєстрованих швидкістю вітру був ураганний порив зі швидкістю 407 кілометрів на годину.

Розуміння атмосфери Венери допоможе нам зрозуміти відмінності між нею та Землею. І один із способів зробити це - слідувати за киснем.

Атомований кисень не схожий на кисень, яким ви дихаєте. Останній являє собою молекулярний кисень, або О2, що складається з двох пов'язаних між собою атомів кисню. Атомарний кисень складається з одиночних атомів кисню, і він не зберігається дуже довго, тому що він дуже реакційноздатний і легко зв'язується з іншими атомами. На Землі, його багато на великих висотах, де він створюється в результаті фотодисоціації молекулярного кисню. По суті, сонячні фотони руйнують атмосферний O2.

Вважається, що подібний процес відбувається на Венері. Атмосфера Венери переважно складається з вуглекислого газу; коли світло Сонця потрапляє на цей CO2, фотодисоціація розщеплює молекули на атомарний кисень і окис вуглецю. Оксид вуглецю також схильний до фотодисоціації.

Коли ці атоми переміщуються на нічну сторону Венери, вони рекомбінуються в вуглекислий газ, і цей процес змушує нічну сторону планети світитися. Атомний кисень спостерігався як частина цього процесу, але ніколи раніше не спостерігався на денній стороні.

Хюберс та його команда вивчили дані, зібрані Стратосферною обсерваторією інфрачервоної астрономії (SOFIA), що летить високо в атмосфері Землі, в терагерцовому діапазоні довжин хвиль, що охоплює мікрохвильовий та далекий інфрачервоний діапазон. Літак здійснив три окремі польоти, збираючи дані про 17 точок Венери: сім на денній стороні, дев'ять на нічній стороні та один на Термінаторі.

У всіх 17 місцях команда виявила атомарний кисень, максимальна концентрація якого припадає на висоту близько 100 кілометрів. Це відповідає висоті, яка знаходиться між двома домінуючими схемами циркуляції атмосфери на Венері: потужний надобертовий потік нижче 70 кілометрів, який обертається проти обертання планети, і соняшниковий-антисонячний потік у верхніх шарах атмосфери вище 120 кілометрів.

На думку дослідників, це означає, що атомарний кисень є досі невикористаним ресурсом для дослідження цієї перехідної зони атмосфери на Венері.

"Майбутні спостереження, особливо поблизу антисонячної і соняшникової точок, а також під усіма кутами Зеніту Сонця, нададуть більш детальну картину цього своєрідного регіону і підтримають майбутні космічні місії на Венеру", - відзначають дослідники.

"Поряд з вимірами вмісту атомарного кисню в атмосфері Землі та Марса, ці дані можуть допомогти покращити наше розуміння того, як і чому атмосфери Венери та землі так відрізняються", - додали вони.

Дослідження Венери - інші новини

Як повідомляв УНІАН, NASA планує направити дві місії для вивчення Венери у 2028-2030 роках. Це будуть перші місії з вивчення цієї планети з 1978 року. Мета цих місій-зрозуміти, як Венера стала світом, схожим на пекло, при наявності безлічі схожих із земними характеристик.

Також, відправити космічний корабель на Венеру готується Європейське космічне агентство (ESA). Вчені хочуть з'ясувати, чому на Землі життя зародилося, а на Венері - ні. Очікується, що запуск космічного апарату EnVision на Венеру відбудеться на початку 2030-х років.