Ученые узнали, откуда на Венере столько дейтерия
Международная группа ученых провела исследование количества дейтерия в атмосфере Венеры с помощью инструмента Solar Occultation in the Infrared на зонде Venus Express Европейского космического агентства. Полученные данные позволили построить модель механизма протекания водного цикла планеты и указали на важность включения в модели процессов, зависящих от высоты, для точных прогнозов эволюции соотношения дейтерий/водород.
Сегодня Венера — сухой, враждебный мир. Давление на ней почти в 100 раз выше, чем на Земле, а температура поверхности — приблизительно 460 °C. Атмосфера планеты чрезвычайно сухая и скрыта под облаками серной кислоты и водяных капель. Большая часть воды находится под этими слоями облаков и внутри них. Однако Венера, возможно, когда-то была похожа на Землю по распространенности воды.
Изучение полутяжелой и обычной воды на Венере помогает ученым восстановить ее водную историю. Полутяжелая вода, гидроксид дейтерия, имеет ту же химическую формулу, что и обычная вода H2O, но вместо двух атомов протия, самого распространенного изотопа водорода с атомной массой один, кислород соединен с одним атомом водорода и одним атомом дейтерия, тяжелого изотопа водорода, обозначаемого D. У атома дейтерия в ядре есть дополнительный нейтрон, его атомная масса — два, а полутяжелая вода имеет обозначение HDO.
Соотношение HDO/H2O в основной атмосфере Венеры в 120 раз больше, чем на Земле, что указывает на значительное обогащение дейтерием с течением времени. Этот факт может говорить о существовании большого количества влаги на поверхности Венеры в прошлом. Сухость планеты в настоящем в первую очередь связана с тем, что солнечная радиация разрушает оба варианта воды в верхних слоях атмосферы, образуя атомы водорода (H) и дейтерия (D).
Поскольку атомы H чрезвычайно легки, они не удерживаются в атмосфере и улетают в космос, а соотношение HDO/H2O постепенно растет. Чтобы определить, сколько H и D улетучивается, исследователи измеряют количество вариантов воды на высотах, где солнечный свет может их разрушать. Фиксацию количественных значений проводят в мезосфере, над облаками на высотах более 70 километров.
При измерениях с помощью зонда Venus Express исследователи обнаружили две неожиданные закономерности: концентрации H2O и HDO увеличиваются с высотой на уровне 70-110 километров, а соотношение HDO/H2O становится на порядок больше и достигает показателей, более чем в 1500 раз превышающих земные.
Большое количество дейтерия может объяснить поведение аэрозолей гидратированной серной кислоты (H2SO4), которая образуется в области с температурами ниже точки выпадения росы сернистой воды. Такая среда приводит к образованию аэрозолей с участием уже находящегося в прохладной области дейтерия. Получившиеся частицы поднимаются на высоту, где повышенные температуры заставляют их испаряться, высвобождая более значительную долю HDO по сравнению с H2O. Затем пар переносится обратно вниз, в сравнительно холодные условия, перезапуская цикл.
Самыми важными исследователи назвали два вывода. Во-первых, изменения высоты играют решающую роль в определении местоположения запасов дейтерия и водорода. Во-вторых, повышенное соотношение HDO/H2O в итоге увеличивает выброс дейтерия. Эти результаты предполагают, что включение в модели процессов, зависящих от высоты, необходимо для точных прогнозов изменения соотношения D/H в атмосфере Венеры.
Понимание эволюции природных условий Венеры и истории воды на ней поможет нам понять, что делает планету пригодной для жизни. Это знание, в свою очередь, укажет на то, как не позволить Земле переродиться в неприветливую Венеру.
Исследование опубликовано в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые раскрыли причины удивительной сохранности крупнейшей из пирамид Гизы. Секрет того, что за прошедшие тысячелетия пирамиду не разрушили землетрясения, кроется в особенностях ее конструкции, в том числе в так называемых разгрузочных камерах, расположенных непосредственно над погребальной камерой фараона.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии