27.11.23

Astrônomos detectam diretamente oxigênio atômico em Vênus

O oxigênio atômico é produzido no lado diurno de Vênus por fotólise de dióxido de carbono e monóxido de carbono.

O oxigênio atômico é uma espécie-chave na mesosfera e termosfera de Vênus. Ele atinge o pico na região de transição entre os dois padrões de circulação atmosférica dominantes, o fluxo zonal retrógrado super-rotativo abaixo de 70 km e o fluxo subsolar para antissolar acima de 120 km de altitude. No entanto, os métodos de detecção passados e atuais são indiretos e baseados em medições de outras moléculas em combinação com modelos fotoquímicos. Hübers et al. mostram a detecção direta de oxigênio atômico no lado diurno, bem como no lado noturno de Vênus, medindo sua transição de estado fundamental a 4,74 THz. Créditos da imagem: Mattias Malmer / NASA.

Vênus é conhecido por girar muito lentamente, com um dia em Vênus durando o equivalente a 243 dias terrestres.

O oxigênio atômico, uma espécie-chave na mesosfera e termosfera de Vênus, é produzido no lado diurno do planeta pela quebra de dióxido de carbono e monóxido de carbono, e depois transportado para o lado noturno.

O oxigênio atômico é importante para a fotoquímica e o balanço energético da atmosfera de Vênus, mas ainda não foi observado diretamente no lado diurno de Vênus.

As detecções noturnas foram anteriormente limitadas a observações do brilho noturno de Vênus, uma fraca emissão de luz pela atmosfera planetária.

Em um novo estudo, o Dr. Heinz-Wilhelm Hübers, pesquisador do Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e da Humboldt-Universität zu Berlin, e seus colegas analisaram um total de 17 pontos no lado diurno e noturno de Vênus usando o espectrômetro de matriz alemão Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies (upGREAT) a bordo do Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) da NASA.

"As observações foram feitas nas noites de 10, 11 e 13 de novembro de 2021", disseram.

"No total, 17 posições em Vênus foram medidas: sete no lado diurno, nove no lado noturno e uma no terminador."

Os pesquisadores detectaram oxigênio atômico em todos os pontos observados e descobriram que ele estava concentrado em altitudes de cerca de 100 km.

As medidas foram baseadas em uma estrutura fina de oxigênio atômico a 4,74 Terahertz.

Eles também encontraram variações nas densidades das colunas, com uma densidade máxima registrada no lado diurno.

"A temperatura média de brilho contínuo de Vênus observada é de aproximadamente 246 K, correspondendo a uma altitude de cerca de 65-70 km logo acima da camada de nuvens", disseram.

"A temperatura do oxigênio atômico é de aproximadamente 156 K no lado diurno e aproximadamente 115 K no lado noturno, o que corresponde a altitudes em torno de 100 km."

"Observações futuras, especialmente perto dos pontos antissolar e subsolar, mas também em todos os ângulos do zênite solar, fornecerão uma imagem mais detalhada dessa região peculiar e apoiarão futuras missões espaciais a Vênus, como a missão DAVINCI da NASA ou a missão EnVision da ESA", acrescentaram.

"Junto com medições de oxigênio atômico nas atmosferas da Terra e de Marte, esses dados podem ajudar a melhorar nossa compreensão de como e por que as atmosferas de Vênus e da Terra são tão diferentes."


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