金星の大気中の予期せぬ観測は、この惑星についての私たちの知識を覆す可能性があります

研究者らは、金星の大気中に予期せぬ何か、つまり水素に比べて重水素のレベルが増加していることに気づきました。特に印象的なことのようには聞こえませんが、この発見が意味するものは、地球上の状況についての現在の理解を本当にひっくり返す可能性があります。

«金星はその大きさが似ているため、地球の双子と呼ばれることがあります“、 言った Hiroki Karyu、東北大学の研究者であり、研究者の一人です。 」2 つの惑星には類似点があるにもかかわらず、異なる進化を遂げてきました。地球とは異なり、金星の表面状態は極端です»。

金星に存在する密な雲層の下には極端な温度と圧力が存在するため、液体の水は十分な量で存在することができません。 」大局的に考えると、これらの場所の水は、地球上の同等の標高に比べて 150,000 分の 1 です。」と彼らは書いています。 科学者 彼らの書斎で。しかし、これが常にそうだったというわけではありません。

の 重水素 そして 水素 それはです お互いの同位体つまり、それらは同じ元素の異なる形態であり、原子核内に含まれる陽子の数は同じですが、中性子の数が異なります。その結果、原子量は異なりますが、 それらの化学的特性は比較的同じままです。

同位体比から多くのことが推測できます。たとえば、炭素年代測定法を考えてみましょう。これは科学者が炭素 12 と炭素 14 同位体の相対比を使用して有機物の年代を決定するために使用する強力なツールです。材料中のこれらの同位体の比率は、炭素 14 が放射性崩壊して置換されないため、時間の経過とともに変化します。

両惑星は水が凝縮できない初期太陽系の高温領域で形成されたため、金星と地球はかつて同様のHDO/H2O比を持っていたと考えられています。。その後、水は外帯の小惑星から地球に到達したと考えられており、その結果、両方の惑星で同様の重水素と水素の比 (D/H) が得られたはずです。この仮説は、金星と地球の間の炭素や窒素などの他の揮発性元素のレベルが同等であることによってさらに裏付けられます。

しかし、遺体からのデータを調べたところ、 赤外線による太陽掩蔽（SOIR） 宇宙船の ビーナスエクスプレス (2006 年から 2014 年まで運用されていました)、この物語にはギャップがあります。科学者らは、HDO の比率が金星の大気中の H2O と比較して 120 倍高いことを発見しました。

«この濃縮は主に、太陽放射が上層大気中の水の同位体を分解し、水素 (H) 原子と重水素 (D) 原子を生成することによるものです。」と科学者たちは書いています 欧州宇宙機関. «H 原子は質量が低いため宇宙に逃げやすくなるため、HDO/H2O 比は徐々に増加します。»。

彼らはまた、水分子の濃度、H2O と HDO の両方が高度、特に金星の表面から 70 ～ 110 キロメートル (43 ～ 68 マイル) の間で増加することを突き止めました。さらに、これらの高度では、HDO と H2O の比率が極端に高くなり、地球の海洋で見られる比率の 1,500 倍以上であることも発見しました。これは、金星の大気には地球よりもはるかに多くの重水素が豊富な水が含まれていることを示しており、2 つの惑星の大気プロセスの大きな違いを示しています。

研究チームは、これらのプロセスは、金星の雲の大部分を占める硫酸（H2SO4）エアロゾルが関与する気候メカニズムによって制御されているのではないかと推測している。

«これらのエアロゾルは雲のすぐ上で形成され、温度が硫化水の液化点以下に低下し、重水素が豊富なエアロゾルの形成につながります。」と科学者たちは説明します。 」これらの粒子はより高い高度に上昇し、温度の上昇により蒸発し、H2O よりも多くの割合の HDO が放出されます。その後、蒸気は下方に運ばれ、サイクルが再開されます。»。

調査結果がどうなるかについては、 地球を理解するためのより広い意味; まず最初に、研究チームは、将来の研究で、金星の大気中のこれらのガスの総量を計算する際に、重水素と水素（D/H）の比が高度とともにどのように変化するかを調べることを期待しています。 第二に、D/H が高度に応じてどのように変化するかは、水素と重水素が宇宙に逃げる速度に影響します。たとえば、大気中の上層では予想よりもはるかに多くの重水素が放出され、その重水素の一部が漏れると全体の D/H 比に影響を与える可能性があります。

これは、金星の大気がどのように進化し、時間の経過とともにどれだけの量の水分が失われたかを正確に理解するには、科学者はこれらの高度の変化を考慮した詳細なモデルを使用する必要があることを意味します。

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