Откриха кислород на дневната страна на Венера

Астрономите току-що откриха ясни следи от атомарен кислород, който се намира над отровните облаци на Венера откъм дневната страна (осветена от Слънцето). Откритието, направено от изследователи от Германския аерокосмически център, може да отвори нова глава в изучаването на планетарните атмосфери. Въз основа на анализи на данните, събрани от Стратосферната обсерватория за инфрачервена астрономия (SOFIA), то предполага наличието на неизвестни досега химични и динамични процеси на втората планета от Слънчевата система.

Изследвайки характеристиките на венерианската атмосфера, учените се надяват да разшифроват механизмите, довели до екстремното ѝ разминаване със Земята. Резултатите от изследването, проведено от екип под ръководството на физика Хайнц-Вилхелм Хуберс от Германския аерокосмически център (DLR), са публикувани в списание Nature Communications.

Атмосферният кислород е единичен елемент без връзки с други атоми и се различава от диатомния кислород, който дишаме на Земята. На Венера наличието на атомарен кислород вече е наблюдавано на нощната страна, където е по-малко вероятно той да реагира с други елементи или със слънчевата светлина.

Откритието, направено от екипа на Хюйберс, се състои в откриването на този атомарен кислород на дневната страна на Венера, където интензивната слънчева светлина обикновено благоприятства образуването на по-сложни молекули. Данните от SOFIA не само потвърдиха това присъствие, но и показаха, че атомарният кислород е по-широко разпространен в атмосферата на Венера, отколкото предполагаха предишните модели.

Това наблюдение показва, че процесите на образуване и разпръскване на атомарен кислород са активни и ефективни дори под прякото влияние на слънчевото излъчване. Това предполага съществуването на неизвестни досега или недооценени атмосферни механизми, които несъмнено играят важна роля в термохимичното регулиране на атмосферата на Венера.

Разкриването на венерианските ветрове

Хуберс и неговите сътрудници са анализирали данните, получени от Стратосферната обсерватория за инфрачервена астрономия (SOFIA), която работи на голяма височина в земната атмосфера и записва честотите в терахерцовия диапазон, на границата между микровълните и далечния инфрачервен диапазон. По време на три отделни прелитания космическият апарат събра информация от 17 места на Венера: 7 през деня, 9 през венерианската нощ и 1 на границата между двете.

На всеки един от тези 17 обекта бе отбелязано наличието на атомарен кислород с максимална концентрация на височина около 100 километра. Тази зона се намира точно между двете преобладаващи атмосферни течения на Венера: суперротационното течение под 70 км, което се движи по-бързо от въртенето на планетата, и течението, простиращо се от субполярната до антиполярната точка на височина над 120 км.

Изследователите предполагат, че кислородът идва от слънчевата енергия, която разгражда молекулите на въглеродния оксид и въглеродния диоксид. Освен това те предполагат, че тези атоми си проправят път към тъмната страна на планетата благодарение на силните ветрове на венерианската атмосфера. Там те вероятно се комбинират с молекулярния кислород и също така реагират и с други елементи.

Важно е да се помни, че изключително бързите ветрове на Венера са динамична сила в разпределението на атомарния кислород по планетата. Духайки със скорост до 700 километра в час, те създават атмосферен мост между деня и нощта, пренасяйки атомарен кислород от осветената от Слънцето страна към тъмната. Този вечен двигател е необходим за охлаждането на венерианската атмосфера.

Учените обясняват, че когато отделните кислородни атоми се сблъскват с молекулите на въглеродния диоксид, се прехвърля енергия. След това тази енергия се излъчва като радиация, която охлажда горните слоеве на атмосферата. Този процес е още по-важен, тъй като температурата на повърхността на Венера е една от най-високите сред всички планети в Слънчевата система, което до голяма степен се дължи на силния парников ефект (464 градуса по Целзий).

Ето защо разбирането на този механизъм на охлаждане е много важно за моделирането на венерианската атмосфера и може да хвърли светлина върху други подобни явления, които могат да се наблюдават и на други планети. Авторите заключават:

„Заедно с измерванията на атомарния кислород в атмосферите на Земята и Марс, тези данни могат да помогнат за подобряване на разбирането ни за това как и защо атмосферите на Венера и Земята са толкова различни“.