Οι αστρονόμοι ανίχνευσαν για πρώτη φορά οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης

07:21 10/11/2023 - Πηγή: Huffington Post Greece

Ένα μεγάλο μυστήριο της Αφροδίτης επιτέλους λύθηκε. Για πρώτη φορά, Γερμανοί αστρονόμοι εντόπισαν μετρήσιμα επίπεδα ατομικού οξυγόνου στην ατμόσφαιρα του γειτονικού μας πλανήτη. 

Η Γη και η Αφροδίτη, δύο πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος που μοιράζονται εντυπωσιακές ομοιότητες σε μέγεθος και ηλικία, έχουν από καιρό κεντρίσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων. Ενώ η Γη μπορεί να υπερηφανεύεται για τον μπλε ουρανό και τους ωκεανούς που συντηρούν

τη ζωή και μια αναπνεύσιμη ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο, η Αφροδίτη παρουσιάζει μια εντελώς διαφορετική εικόνα. Η Αφροδίτη περιβάλλεται από ένα πυκνό κάλυμμα σύννεφων και η ατμόσφαιρά της αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα, άζωτο και διάφορα ιχνοστοιχεία αερίων, καθιστώντας την αφιλόξενη για τη ζωή όπως την ξέρουμε.

Ωστόσο, σε μια ιστορική ανακάλυψη, οι επιστήμονες μέτρησαν την συγκέντρωση ατομικού οξυγόνου στην ατμόσφαιρα του πλανήτη χρησιμοποιώντας τον ”αναβαθμισμένο γερμανικό δέκτη για την αστρονομία σε συχνότητες τεραχέρτζ” (upGREAT), ένα φασματόμετρο στο μακρινό υπέρυθρο που είναι τοποθετημένο στο Στρατοσφαιρικό Παρατηρητήριο Υπέρυθρης Αστρονομίας (SOFIA).

Oxygen Has Been Directly Detected in Venus' Dayside Atmosphere https://t.co/lirz3KkwYk

— ScienceAlert (@ScienceAlert) November 8, 2023

Η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης φιλοξενεί δύο ξεχωριστά, ισχυρά ατμοσφαιρικά ρεύματα. Οι άνεμοι κάτω από τα 70 χιλιόμετρα περίπου πνέουν προς την αντίθετη κατεύθυνση της περιστροφής του πλανήτη με δύναμη τυφώνα. Αντίθετα, πάνω από τα 120 χιλιόμετρα, οι ισχυροί άνεμοι ρέουν προς την ίδια κατεύθυνση με την περιστροφή της Αφροδίτης. Μεταξύ αυτών των αντίθετων ρευμάτων βρίσκεται ένα στρώμα ατομικού οξυγόνου.

Αυτό το στρώμα ατομικού οξυγόνου σχηματίζεται μέσω μιας διαδικασίας που ξεκινά από την υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου. Η ακτινοβολία αυτή διασπά το διοξείδιο του άνθρακα και το μονοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ατομικού οξυγόνου και άλλων χημικών προϊόντων.

Μέχρι τώρα, οι μετρήσεις του ατομικού οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης βασίζονταν σε έμμεσες μεθόδους και φωτοχημικά μοντέλα. Ωστόσο, τον Νοέμβριο του 2021, ερευνητές από το Ινστιτούτο Οπτικών Συστημάτων Αισθητήρων DLR, το Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας Max Planck και το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας πέτυχαν μια σημαντική ανακάλυψη, ανιχνεύοντας άμεσα άτομα οξυγόνου υψηλής δραστικότητας στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης. Αυτό το ορόσημο κατέστη δυνατό χάρη στη χρήση του φασματόμετρου upGREAT στο SOFIA.

″Οι μετρήσεις ήταν ιδιαίτερα απαιτητικές επειδή η Αφροδίτη μπορούσε να παρατηρηθεί με το SOFIA μόνο για περίπου 20 λεπτά σε τρεις ημέρες και βρισκόταν μόνο λίγο πάνω από τον ορίζοντα”, εξηγεί ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, Χάιντς-Βϊλχλεμ Χιούμπερς, διευθυντής του Ινστιτούτου Οπτικών Συστημάτων Αισθητήρων του DLR, σε δελτίο τύπου. ”Χάρη στην εξαιρετική ευαισθησία των μετρήσεων του upGREAT και τις μοναδικές δυνατότητες του SOFIA, κατέστη δυνατή η δημιουργία ενός χάρτη της κατανομής του οξυγόνου στην Αφροδίτη”.

Οι ερευνητές μέτρησαν εκπομπές από την Αφροδίτη σε ένα στενό εύρος συχνοτήτων περίπου 4,74 τεραχέρτζ (THz), που ισοδυναμεί με μήκος κύματος 63,2 μικρομέτρων. Το ατομικό οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης απορροφά αυτή την ακτινοβολία, παρόμοια με τον τρόπο που οι γραμμές Fraunhofer στο ηλιακό φάσμα δείχνουν τα άτομα στην ατμόσφαιρα του ήλιου. Στο φάσμα τεραχέρτζ της Αφροδίτης εμφανίστηκε μια γραμμή απορρόφησης, που χαρακτηρίζει την παρουσία ατομικού οξυγόνου. Η ισχύς και το σχήμα αυτού του σήματος απορρόφησης παρείχε πληροφορίες για την ποσότητα και τη θερμοκρασία του ατομικού οξυγόνου.

Η έρευνα αποκάλυψε ότι το ατομικό οξυγόνο παράγεται στην ημερήσια πλευρά της Αφροδίτης και η συγκέντρωσή του μειώνεται με τη μείωση της ηλιακής ακτινοβολίας. Στη νυχτερινή πλευρά, οι τοπικές αυξήσεις της συγκέντρωσης υποδηλώνουν έναν εμπλουτισμό του ατομικού οξυγόνου λόγω των ρευμάτων του ανέμου. Αυτό το ατομικό οξυγόνο υπάρχει κυρίως σε ένα υψομετρικό στρώμα περίπου 100 χιλιομέτρων και εκτείνεται σε θερμοκρασίες από περίπου μείον 120 βαθμούς Κελσίου στην πλευρά της ημέρας έως μείον 160 βαθμούς Κελσίου στη νυχτερινή πλευρά. Η συγκέντρωσή του είναι περίπου δέκα φορές χαμηλότερη από ό,τι στη γήινη ατμόσφαιρα.

Πηγή: StudyFinds