Atomair zuurstof waargenomen op Venus
Atomair zuurstof wordt aan de dagzijde van Venus geproduceerd door fotolyse van kooldioxide en koolmonoxide.
Het is bekend dat Venus zeer langzaam om zijn as draait. Eén dag op Venus is gelijk aan 243 aardse dagen.
Atomair zuurstof, belangrijk in de mesosfeer en thermosfeer van Venus, wordt aan de dagzijde van de planeet geproduceerd door de afbraak van koolstofdioxide en koolstofmonoxide, en vervolgens naar de nachtzijde getransporteerd.
Atomair zuurstof is belangrijk voor de fotochemie en de energiebalans van de atmosfeer van Venus, maar is nog niet rechtstreeks waargenomen aan de dagzijde van Venus.
Detecties aan de nachtzijde waren voorheen beperkt tot waarnemingen van de nachtelijke luchtgloed van Venus, een zwakke emissie van licht door de atmosfeer van de planeet.
In een nieuw onderzoek analyseerden Dr. Heinz-Wilhelm Hübers, onderzoeker aan het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfart en de Humboldt Universität zu Berlin, en zijn collega’s in totaal 17 punten aan zowel de dag- als de nachtzijde van Venus met behulp van de German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies (upGREAT) array spectrometer aan boord van het vliegende Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) van de NASA.
De waarnemingen werden gedaan op de vroege avonden van 10,11 en 13 november 2021. In totaal zijn er 17 posities op Venus gemeten: zeven aan de dagzijde en negen aan de nachtzijde en één aan de terminator.
De onderzoekers ontdekten atomaire zuurstof op alle waargenomen punten en ontdekten dat deze geconcentreerd was op een hoogte van ongeveer 10 kilometer.
De metingen waren gebaseerd op een fijne structuur van de atomaire zuurstoftoestand bij 4,74 Terahertz.
Ze vonden ook variaties in de kolomdichtheden, waarbij een maximale dichtheid aan de dagzijde werd geregistreerd.
De waargenomen gemiddelde helderheidstemperatuur op het continuüm van Venus is ongeveer 246 K, wat overeenkomt met een hoogte van ongeveer 65-70 kilometer vlak boven de wolkenlaag.
De temperatuur van de atomaire zuurstof is ongeveer 156 K aan de dagzijde en ongeveer 115 K aan de nachtzijde, wat overeenkomt met hoogten rond de 100 kilometer.
Toekomstige waarnemingen, vooral nabij antisolaire en subsolaire punten, maar ook bij alle hoeken van het zonnezenit, zullen een gedetailleerder beeld geven van deze bijzondere regio en toekomstige ruimtemissies naar Venus ondersteunen, zoals de DAVINCI-missie van de NASA of de EnVision-missie van de ESA.
Samen met metingen van atomaire zuurstof in de atmosfeer van de Aarde en Mars kunnen deze gegevens helpen ons begrip te verbeteren van hoe en waarom de atmosfeer van Venus en de Aarde zo verschillend zijn.
Hun bevindingen werden in het tijdschrift Nature Communications gepubliceerd.
Artikel: HW. Hübers et al. 2023. Direct detection of atomic oxygen on the dayside and nightside of Venus. Nat Commun 14, 6812; doi: 10.1038/s41467-023-42389-x
Eerste publicatie: 9 november 2023
Bron: sci-news
