2009.09.29. - Vízben gazdag lehetett az ősi Vénusz

A bolygó körül keringő Venus Express űrszonda új mérései azt bizonyítják, hogy a napszél hatására a múltban jelentős mennyiségű víz távozott el a sokszor Földünk ikertestvéreként is emlegetett planétáról.

Az Európai Űrügynökség (ESA) Venus Express űrszondájának SPICAV (Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Venus) és VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) műszerei segítségével a kutatók a vízgőz koncentrációját mérték a bolygó légkörében a 10 és a 110 kilométeres, jóval a felhőtető feletti magasság között. A belga és orosz vezetéssel zajló vizsgálatok arra az eredményre vezettek, hogy a tanulmányozott magasságtartomány felső, felhőréteg feletti részében a hidrogén helyett deutériumot tartalmazó vízmolekulák - azaz a nehézvíz - aránya a normál vízmolekulákhoz képest kétszer akkora, mint az atmoszféra alsó rétegeiben.

A kutatócsoport vezetője, Emmanuel Marcq (LATMOS Laboratory, Franciaország) szerint a vízgőz ma csak nagyon kicsiny koncentrációban van jelen a Vénusz légkörében. Ha az egész cseppfolyóssá válna, mindössze csak néhány centiméter vastagon borítaná be a bolygó felszínét. Úgy gondolják azonban, hogy a múltban sokkal több víz volt a Vénuszon, aminek nagy része azonban azóta a világűrbe távozott, részben a napszél - a csillagunk által kibocsátott nagyenergiájú töltött részecskék árama - hatására. A deutériumot tartalmazó, s ezért a normál vízmolekulánál nehezebb molekulák azonban nehezebben tudják leküzdeni a bolygó gravitációs hatását, s a felsőlégkörben mért feldúsulásuk azt támasztja alá, hogy a szökési folyamat főleg itt zajlik. Marcq véleménye szerint a nagyon távoli múltban a Vénusz sokkal nedvesebb, a Földhöz a mainál jobban hasonlító égitest lehetett.

A Venus Express VMC kamerája által az ultraibolya, illetve a VIRTIS spektrométere által az infravörös tartományban készített felvételekből összeállított montázs a Vénuszról.
[ESA/VIRTIS & VMC Teams]

A csoport a SPICAV műszerrel a kén-dioxid koncentrációjának vénuszrajzi szélesség szerinti változását is vizsgálta, s azt találták, hogy az a pólusok felé haladva csökken. Marcq véleménye szerint ez az eredmény jól illeszkedik a vénuszi globális légkörzéssel kapcsolatos tudásunkba. A Napból érkező energia ugyanis úgy oszlik el újra a légkörben, hogy az atmoszféra az egyenlítő környékén kitágul, míg a pólusok körül összehúzódik. A mérésekből jól látható a kén-dioxid felsőlégkörbeli mennyiségének az ultraibolya sugárzás romboló hatására bekövetkező csökkenése is, de az eredmények megerősítik a kén-dioxid koncentrációjának a magasság csökkenésével történő, először az 1970-es években megfigyelt növekedését is, ami a Vénuszon zajló aktív vulkáni tevékenységet jelezhet, noha erre utaló direkt megfigyelések eddig nem történtek.

A VIRTIS és a VMC (Venus Monitoring Camera) észleléseit feldolgozó kutatócsoport a különböző hullámhosszakon végzett mérések alapján meg tudta határozni a Vénusz légkörében a szélsebesség magasság szerinti eloszlását is. A 70 kilométer körül található felhőtető a nappali oldalon a látható és az ultraibolya sugárzást is visszaveri. A légkör alsó rétegei az éjszakai oldalon azokon az infravörös hullámhosszakon észlelhetők, melyeken a sugárzás innen meg tud szökni, míg a felszín csak nagyon keskeny színképtartományokban, ún. ablakokban látható. Az alsó felhőrétegek egy két éves időszakra kitejedő viszgálata alapján ott a szélsebesség gyakorlatilag állandó, nem mutat szezonális vagy a Nap látóhatár feletti magasságával összefüggő változásokat. Egy Ricardo Hueso (Universidad País Vasco) által vezetett kutatás azonban azt mutatta, hogy a szél intenzításában azért időről időre bekövetkeznek változások, különösen a 65° szélességhez közeli szubpoláris területeken, de az okokat eddig még nem sikerült tisztázni.

Korábbi vizsgálatok eredményei szerint a kelet-nyugati irányú szélsebesség nagyon magas, az egyenlítői régióban a felső felhőrétegekben eléri a 400 km/h értéket is, míg a trópusi övezetben az alsó légrétegekben "csak" 230 km/h körüli. Az új vizsgálatok alapján azonban úgy tűnik, hogy szinte egyáltalán nincs légmozgás meridionális (észak-déli) irányban a trópusi és a szubpoláris régiók között az alsó felhőrétegekben, ellentétben a felső rétegek 35 km/h körüli, az egyenlítői régióból a pólusok fele hőt szállító áramlási sebességével. Ez azért is érdekes, mert ugyanakkor egyedi légköri képződmények akár 40 km/h nagyságú meridionális sebességet is elérhetnek az alsóbb rétegekben. Hueso szerint ezen turbulens mozgások vizsgálatával talán közelebb juthatunk azon rejtély megoldásához, hogy miért is fújnak a vénuszi szelek gyorsabban, mint amilyen sebességgel a bolygó forog a tengelye körül.

Az eredményeket részletező előadás 2009. szeptember 16-án hangzott el a németországi Potsdamban megrendezett European Planetary Science Congress tanácskozáson.

Forrás:

• Science Daily 2009.09.20.