Ozonowa warstwa nad Wenus

0

Wenus, po Ziemi i Marsie, jest już trzecią planetą w atmosferze której odkryto warstwę ozonu. Najprawdopodobniej nie jest on oznaką bytności organizmów żywych, aczkolwiek wiedza zdobyta w trakcie obserwacji trójatomowego tlenu otaczającego sąsiednią nam planetę, przyczyni się do dokładniejszych badań astrobiologicznych znacznie odleglejszych egzoplanet.

Obserwacji dokonano instrumentem SPICAV/SOIR (Ultraviolet and Infrared Atmospheric Spectrometer) sondy Venus Express należącej do Europejskiej Agencji Kosmicznej. Spektrometr SPICAV powstał na bazie SPICAM z sondy Mars Express. Umożliwia analizę cząstek wody, tlenu i siarczków zawartych w atmosferze Wenus. Optymalny przedział obserwacji zawiera się między wysokością 80-180 kilometrów. Ozon wykryto na wysokości 100 kilometrów nad powierzchnią planety.

Jak odkryto właśnie tę cząstkę? Krawędź atmosfery Wenus przysłoniła gwiazdy. Część promieniowania z nich docierająca (wcześniej znana) została zaabsorbowana na specyficznych długościach fal. Ozon, dla przykładu, silnie absorbuje promieniowanie w nadfioletowej części widma. Naukowcy z zespołu Francka Montmessina, analizując dane z Venus Express wyznaczyli na tej podstawie istnienie molekuł ozonu w atmosferze i określili nawet ich ilość (gęstość powłoki, którą tworzą).

Ozon pojawił się w ziemskiej atmosferze za sprawą organizmów żywych, wydalających tlen. Do dzisiaj za sprawą roślin toczy się cykl tworzenia warstwy ozonowej, która chroni życie przed szkodliwym wpływem promieniowania słonecznego. Absorpcja widma UV, która umożliwiła odkrycie powłoki trójatomowego tlenu na Wenus, chroni nasze DNA przed uszkodzeniami powodowanym przez ten typ promieniowania.

Astrobiolodzy zakładają, że minimalna grubość ozonowej powłoki musi wynosić 20% ziemskiej, jeśli chcemy jej istnienie przypisać działalności organizmów żywych. W atmosferze Marsa i Wenus ozonu jest znacznie mniej, więc najprawdopodobniej za jego występowaniem nie stoją żadne mikroorganizmy. Hipotetyczne formy życia zasiedlające atmosferę Wenus na wysokościach gdzie może istnieć woda w stanie ciekłym, (w połączeniu z kwasem siarkowym), raczej byłyby narażone na uszkodzenia DNA.

Ozon na Wenus powstaje na skutek oddziaływania Słońca z dwutlenkiem węgla w atmosferze. Z cząstek dwutlenku węgla wybijany jest tlen, którego atomy przemieszczają się na nocną połowę planety i tam łączą się w trójatomowe molekuły ozonu. Nie wiadomo dlaczego nie występują żadne obszary, w których grubość powłoki byłaby zwiększona – ozon pokrywa Wenus równomiernie. Dla przykładu cząstki tlenu, powstające podobnie jak ozon, tworzą lokalne zagęszczenia, szczególnie w punktach przeciwsłonecznych (północ na równiku Wenus). Badacze zakładają, że za wygładzaniem powłoki ozonowej stoją cząstki chloru, które także wędrują z dziennej na nocną stronę planety. (Analogiczna sytuacja zachodzi na Ziemi, cząstki chloru z freonów najprawdopodobniej stoją za powstaniem dziury ozonowej nad biegunem południowym naszej planety).

Gazy atmosferyczne, których istnienie wskazuje na aktywność biologiczną, to dwutlenek węgla, woda i ozon. Przyszłe projekty poszukiwania egzoplanet zakładają detekcję tych cząsteczek w odległych od Układu Słonecznego obiektach. Takie odkrycia jak powłoka ozonu na Wenus, gdzie raczej nie ma organizmów żywych, ułatwiają wyznaczenie dolnej granicy grubości warstwy ozonowej, która może zostać powiązana z biosferą. Tak więc badania martwych planet są drogą do odnalezienia tych „żywych”.

Źródło: ESA

Share.

Comments are closed.