Сюрприз в атмосфері Венери: це відкриття може змінити уявлення про планету

Астрономи виявили дещо несподіване в атмосфері Венери, а саме збільшення рівня дейтерію відносно водню. Наслідки цього відкриття можуть фактично перевернути розуміння Венери. Нове дослідження опубліковано в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Вода на Венері

Хоча Венера і Земля схожі за розмірами планети, вони розвивалися по-різному. Якщо на Землі є придатні для життя умови, вона вкрита водою, тут є повітря для дихання і прийнятна температура, то Венера — це майже повна протилежність нашої планети. Там дуже токсична атмосфера, найвищий тиск, немає води на поверхні, а температура сягає 480 градусів Цельсія.

Рідка вода не може існувати в досить великих кількостях через високу температуру і тиск під товстими шарами хмар Венери. Хоча в атмосфері є молекули води, її приблизно в 150 тисяч разів менше, ніж на тих самих висотах на Землі. Але так було не завжди.

Напівважка вода на Венері

Дейтерій і водень схожі тим, що перший є ізотопом цього елемента, просто вони мають різну кількість нейтронів у своїх ядрах. Також вони мають різну масу, але їхні хімічні властивості залишаються відносно однаковими. Звичайна молекула води складається з двох атомів водню та одного атома кисню (H2O), але якщо замінити один атом водню дейтерієм, то ми отримаємо напівважку воду (HDO).

Вважається, що Венера і Земля колись мали схожі співвідношення HDO/H2O, оскільки обидві планети сформувалися в регіоні Сонячної системи, де вода не могла конденсуватися. Пізніше воду на планети доставили астероїди, як вважається, що мало призвести до схожих співвідношень дейтерію до водню на Венері та Землі. Ця гіпотеза підтверджується порівнянними рівнями таких елементів, як вуглець і азот на двох планетах.

Автори дослідження вивчили дані вже непрацюючого зонда Venus Express і виявили сюрприз. Виявилося, співвідношення HDO тепер у 120 разів вище порівняно з H2O в атмосфері Венери. Вчені вважають, що насамперед це пов'язано з тим, що випромінювання Сонця руйнує молекули води у верхніх шарах атмосфери і створює атоми водню і дейтерію. Через те, що водень легший, він швидше відлітає в космос, а тому співвідношення HDO/H2O поступово збільшується.

Також учені з'ясували, що концентрація молекул води, як H2O, так і HDO, збільшується з висотою, зокрема, між 70 і 110 км над поверхнею Венери. Виявилося, що співвідношення HDO/H2O стає надзвичайно високим, більш ніж у 1500 разів більшим, ніж в океанах на Землі.

Це змінює уявлення про Венеру

За словами вчених, дослідження показує, що в атмосфері Венери набагато більше багатої дейтерієм води, ніж на Землі. Це означає, що на двох планетах відбуваються різні процеси в атмосфері. Можливо, як вважають учені, ці процеси контролюють аерозолі сірчаної кислоти, з якої складається більша частина хмар Венери.

Автори дослідження вважають, що аерозолі утворюються прямо над хмарами, де температура опускається нижче за точку роси сірководневої води, що призводить до утворення аерозолів, багатих на дейтерій. Ці частинки піднімаються на більшу висоту, де підвищена температура змушує їх випаровуватися. Таким чином виникає більше HDO, ніж H2O. Потім пара опускається вниз, і процес повторюється знову.

Отримані результати можуть мати значні наслідки для розуміння Венери. Вчені вважають, що, маючи нові дані, можна точно зрозуміти, як розвивалася атмосфера Венери і скільки води вона могла втратити.

Як уже писав Фокус, фізики зробили важливе відкриття про темну матерію, яке багато що змінює. Вчені не змогли знайти передбачувану частинку темної матерії, але тепер точно знають, якою вона має бути.

Також Фокус писав про те, що в серпні 2024 року виповнюється 35 років з того історичного моменту, як астрономи змогли вперше отримати детальну фотографію останньої планети Сонячної системи. Річ у тім, що вчені вперше побачили, який вигляд має Нептун із близької відстані.