_ Astronomii descoperă o creștere spectaculoasă a Raportul deuteriu/hidrogen în atmosfera lui Venus

Datorită observațiilor instrumentului Solar Occultation in infraroșu (SOIR) de pe sonda spațială Venus Express a Agenției Spațiale Europene (ESA), cercetătorii au descoperit o creștere neașteptată a abundența a două variante de molecule de apă — H2O și HDO — și raportul lor HDO/H2O în mezosfera lui Venus.

Acest fenomen ne provoacă înțelegerea istoriei apei lui Venus și a potențialului că aceasta a fost odată locuibilă în trecut.

În prezent, Venus este o planetă uscată, ostilă. Are presiuni de aproape 100 de ori mai mari decât cele ale Pământului și temperaturi de aproximativ 460°C. Atmosfera sa, acoperită de nori groși de acid sulfuric și picături de apă, este extrem de uscată. Cea mai mare parte a apei se găsește sub și în interiorul acestor straturi de nori. Cu toate acestea, s-ar putea ca Venus să fi susținut cândva la fel de multă apă ca și Pământul.

„Venus este adesea numită geamăna Pământului datorită dimensiunii sale similare”, remarcă Hiroki Karyu, cercetător la Universitatea Tohoku, „În ciuda asemănărilor dintre cele două planete, a evoluat diferit, spre deosebire de Pământ, Venus are condiții extreme de suprafață.”

Investigarea abundenței de H2O și a omologul său deuterat HDO (izotopologi) dezvăluie informații despre istoria apei lui Venus. Este în general acceptat că Venus și Pământul au avut inițial un raport HDO/H2O similar. Cu toate acestea, raportul observat în atmosfera în vrac a lui Venus (sub 70 km) este de 120 de ori mai mare, ceea ce indică o îmbogățire semnificativă cu deuteriu în timp.

Această îmbogățire se datorează în primul rând radiației solare care descompune izotopologii apei din atmosfera superioară, producând atomi de hidrogen (H) și deuteriu (D). Deoarece atomii de H scapă în spațiu mai ușor datorită masei lor mai mici, raportul HDO/H2O crește treptat.

Pentru a determina cât de mult H și D scapă în spațiu, este esențial să se măsoare cantitățile de izotopol de apă. la înălțimi unde lumina soarelui le poate descompune, ceea ce are loc deasupra norilor la altitudini mai mari de ~70 km.

Studiul, publicat acum în Proceedings of the National Academy of Sciences, a găsit două rezultate surprinzătoare: concentrațiile de H2O și HDO cresc odată cu altitudinea între 70 și 110 km, iar raportul HDO/H2O crește semnificativ cu un ordin de mărime peste acest interval, atingând niveluri de peste 1.500 de ori mai mari decât în ​​oceanele Pământului.

Un mecanism propus pentru a explica aceste constatări implică comportamentul aerosolilor de acid sulfuric hidratat (H2SO4). Acești aerosoli se formează chiar deasupra norilor, unde temperaturile scad sub punctul de rouă al apei sulfurate, ceea ce duce la formarea de aerosoli îmbogățiți cu deuteriu.

Aceste particule se ridică la altitudini mai mari, unde temperaturile crescute le fac să se evapore, eliberând o fracțiune mai semnificativă de HDO în comparație cu H2O. Vaporii sunt apoi transportați în jos, reîncepând ciclul.

Studiul subliniază două puncte cheie. În primul rând, variațiile de altitudine joacă un rol crucial în localizarea rezervoarelor D și H. În al doilea rând, raportul crescut HDO/H2O crește în cele din urmă eliberarea de deuteriu, impactând evoluția pe termen lung a raportului D/H. Aceste descoperiri încurajează încorporarea proceselor dependente de altitudine în modele pentru a face predicții precise despre evoluția D/H.

Înțelegerea evoluției habitabilității lui Venus și a istoriei apei ne va ajuta să înțelegem factorii care fac ca o planetă să devină locuibilă, astfel încât să știm cum să evităm să lăsăm Pământul să calce pe urmele geamănului său.

(Fluierul)