В атмосферах Венеры и Марса обнаружена крайне редкая и экзотическая форма углекислого газа. Возможно, она ответственна за уникальный парниковый эффект, разогревающий Венеру.
Горячая молекула: Подогревает Венеру
Venus Express на орбите у Венеры: взгляд художника

Целая команда ученых из Франции, Бельгии и России, руководимая Жан-Люпом Берто (Jean-Loup Bertaux), анализировала данные, собранные инфракрасным спектрометром миссии Venus Express в апреле 2006 г., с использованием техники «затемнения». То есть, датчики были направлены на Солнце в те моменты, когда оно было затенено Венерой. Это позволило ученым изучить, каким образом определенные части солнечного излучения поглощаются и рассеиваются атмосферой планеты — и уточнить ее химический состав. В среднем ИК-диапазоне, на длине волны около 3,3 мкм астрономов ждал сюрприз.

«Это был ясный и устойчивый сигнал, который становился все более отчетливым в более глубоких слоях атмосферы», — поясняет профессор Берто. Хотя с самого начало было понятно, что за это явление ответственно некое соединение, содержащее углерод и кислород, ученым потребовалось некоторое время, чтобы точно установить его молекулярную структуру. Дело в том, что характеристики сигнала не совпадали с известными вариантами.

Наблюдение проходило примерно так:

Интересно, что примерно полгода спустя, в декабре 2006 г. американский астроном Майк Мамма (Mike Mumma), не знавший о находке европейских ученых, обнаружил непонятный сигнал, изучая атмосферу Марса. Сравнение показало: обе находки соответствовали одному и тому же соединению.

Хотя атмосфера Венеры намного толще марсианской, обе они на 95% состоят из углекислого газа. Так что было высказано предположение, что неизвестный сигнал исходит от редкой формы СО2, в котором один из атомов кислорода представляет собой тяжелый изотоп, с 10-ю нейтронами вместо 8-ми. На Земле это соединение составляет около атмосферного 1% углекислого газа — но, по‑видимому, на соседних с нами планетах его гораздо больше.

Различные размеры атомов кислорода, входящих в такой изотоп углекислого газа, позволяют разным частям молекулы колебаться с двумя различными частотами — в отличие от обычного СО2. При этом она поглощает еще больше энергии излучения, внося особенно значительный вклад в парниковый эффект. На Венере он особенно заметен: содержа в 250 тыс. раз больше углекислого газа, ее атмосфера приводит к заметному разогреву планеты. Средняя температура на ее поверхности превышает 450 градусов Цельсия.

Неспокойная атмосфера Венеры крайне интригует исследователей, регулярно преподнося им всевозможные сюрпризы. Достаточно вспомнить несколько последних находок: тандем из пары исполинских смерчей («Танец двух ураганов») и мощные турбулентности на теневой стороне планеты («Откуда дует ветер»).

По сообщению ESA