< WASP-43 b: очень темная планета

На ночной стороне Венеры: всплески озона и изменчивость двуокиси серы

В ночной атмосфере Венеры на высотах 85–100 км предельно мало озона, а содержание двуокиси серы значительно изменяется в течение нескольких суток. Эти выводы были сделаны по итогам обработки данных прибора SPICAV на борту аппарата «Венера-Экспресс» (ESA), созданного при активном участии ИКИ РАН. Статья с результатами работы опубликована в Journal of Geophysical Research: Planets.

---

Орбитальная станция Европейского космического агентства «Венера-Экспресс» (Venus Express) работала у Венеры в 2006–2014 годах. На её борту был установлен, в числе прочих научных приборов, комплекс спектрометров SPICAV/SOIR (Spectroscopy for the Investigation of the Characteristics of the Atmosphere of Venus), созданный при активном участии ИКИ РАН. Ультрафиолетовый канал спектрометра SPICAV был единственным прибором на борту «Венеры-Экспресс», способным одновременно изучать распределение по высоте концентраций таких малых газовых составляющих, как озон (O₃) и диоксид серы (SO₂), в верхней мезосфере Венеры.

Этот слой атмосферы соответствует высотам 85–100 км и очень интересен для исследователей, поскольку здесь находится зона пересечения различных режимов глобальной атмосферной циркуляции. Поведение озона и диоксида серы в данной области атмосферы на ночной стороне, не освещенной Солнцем, до сих пор было изучено довольно плохо из-за нехватки экспериментальных данных.

Сейчас это стало возможным благодаря методу наблюдений в режиме звездного просвечивания, впервые реализованному на Венере спектрометром SPICAV. Спектрометр «следил» за звездами при их восходе и заходе за горизонт планеты и измерял спектры их излучения, которое проходило через атмосферу и поглощалось её молекулами. Благодаря этому удалось измерить концентрации углекислого газа (CO₂ — основная составляющая атмосферы Венеры), SO₂ и O₃ на высотах 85–100 км.

Озон был впервые обнаружен в атмосфере Венеры также благодаря «Венере-Экспресс» в 2011 г. Тогда удалось установить, что венерианский озоновый слой находится примерно на высоте 100 км с концентрацией примерно 10⁷–10⁸ молекул в см³. Но это были только первые наблюдения.

Дарья Евдокимова и Денис Беляев, научные сотрудники отдела физики планет ИКИ РАН и первые авторы статьи, опубликованной в журнале JGR: Planets, впервые представили результаты совокупного анализа содержания озона и диоксида серы за все восемь лет наблюдений SPICAV.

«Мы регистрировали только максимальные концентрации озона в атмосфере Венеры на высотах 85–100 км, то есть от 10⁷ до 10⁸ молекул в кубическом сантиметре, — поясняет Дарья Евдокимова. — Эти значения были получены в 132 сеансах наблюдений, и они показывают крайне малое содержание этого газа на планете по сравнению с земным, которое приблизительно в 10 тысяч раз больше. Накопленная статистика, однако, позволила оценить в среднем высотный профиль относительного содержания O₃, то есть отношения плотности озона к плотности углекислого газа как основной компоненты атмосферы. В исследуемом диапазоне высот оцененное содержание увеличивается от 1–30 частей на миллиард в объеме (ppbv) на высоте 90 км до 6–120 ppbv на 100 км».

Как полагают исследователи, наблюдаемое распределение озона указывает на то, что этот газ взаимодействует с химическими соединениями, переносимыми ветрами из дневной стороны полушария на ночную. Например, это могут быть соединения хлора, которые, как известно, быстро реагируют с озоном и разрушают его.

---