На Венере впервые обнаружен атомарный кислород
Наука

На Венере впервые обнаружен атомарный кислород

8 ноября 2023 года, 12:47

Немецкие астрономы впервые напрямую обнаружили следы атомарного кислорода на ночной и дневной стороне Венеры. Выяснилось, что он в большей степени сосредоточен на высоте примерно 100 км от поверхности и более распространен на освещенной стороне Венеры. Исследователи также подтвердили гипотезу о происхождении такой формы кислорода.

Атомарный кислород – одна из ключевых составляющих мезосферы и термосферы Венеры, это форма кислорода, которая состоит из отдельных атомов данного элемента. Во время прошлых исследований атомарный кислород был обнаружен на планете лишь косвенно и полученные результаты были основаны на измерениях других молекул в сочетании с фотохимическими моделями. Предполагаемые следы атомарного кислорода в атмосфере Венеры также были в прошлом обнаружены советскими аппаратами «Венера-11» и «Венера-12», а также европейским зондом Venus Express.

Группа немецких ученых впервые напрямую обнаружила атомарный кислород как на дневной, так и на ночной стороне Венеры путем измерения его перехода в основное состояние при помощи терагерцового спектрометра upGREAT на частоте 4,74 ТГц. 

Сделать открытие удалось благодаря анализу данных, которые были собраны американской воздушной обсерваторией SOFIA, основанной на базе специализированной версии самолета Boeing 747. На его борту установлен спектрометр upGREAT, способный улавливать и анализировать свойства пучков терагерцовых лучей. Такие колебания получаются в результате взаимодействия атомов и молекул, которые содержатся в атмосферах планет Солнечной системы, что позволяет изучать их химический состав. 

Исследователи воспользовались upGREAT для поисков следов атомарного кислорода в разных регионах атмосферы Венеры. Предполагается, что он играет важную роль в круговороте угарного и углекислого газа и их взаимодействиях с ультрафиолетовым излучением Солнца. Замеры подтвердили, что атомарный кислород присутствует как минимум в 17 разных регионах в атмосфере Венеры. Часть из них была расположена на ее «дневной» стороне, а другие – на «ночной», то есть в том полушарии Венеры, которое в момент замеров находилось в тени. 

Основные запасы кислорода были сосредоточены на высоте примерно в 100 км от поверхности Венеры, между двумя крупнейшими прослойками ее воздушной оболочки, которые обладают разными физическими свойствами и вращаются в противоположные стороны. Кроме того, выяснилось, что атомарного кислорода на освещенной стороне Венеры в среднем в несколько раз больше, чем на ее затененном полушарии. 

Это подтверждает гипотезу о том, что атомарный кислород образуется на Венере в результате взаимодействий между ультрафиолетовым излучением Солнца и молекулами углекислого и угарного газа. Исследователи надеются, что открытие позволит понять, как Венера превратилась из аналога Земли в раскаленную и безжизненную планету.