W atmosferze Wenus jest tlen. Czy to oznacza, że może tam być również życie?

Tlen stanowi około 21 procent ziemskiego powietrza. Pozostała część atmosfery składa się głównie z azotu. Pierwsze życie na naszej planecie było beztlenowe. Jednak po okresie tzw. katastrofy tlenowej, która miała miejsce około 2,4–2 mld lat temu, wyewoluowały organizmy, dla których tlen jest niezbędny. W tym, w dalszej kolejności, my.

Ale historia naszej kosmicznej piekielnej siostry, czyli Wenus, jest zupełnie inna. Gęsta i trująca dla nas atmosfera Wenus jest zdominowana przez dwutlenek węgla – aż 96,5 proc. Reszta to azot i gazy śladowe. Tlen wydawał się nieobecny. Ale ostatnie dane zdają się temu przeczyć.

Wenusjański tlen atomowy

Naukowcy skorzystali z instrumentu znajdującego się na pokładzie obserwatorium lotniczego SOFIA. Czyli samolotu Boeing 747SP, zmodyfikowanego do przenoszenia teleskopu na podczerwień. W ten sposób wykryli tlen atomowy w cienkiej warstwie wciśniętej pomiędzy dwie inne warstwy atmosfery Wenus. Projekt jest wynikiem współpracy NASA i Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki.

[ Komunikat: kliknij tutaj prawym przyciskiem myszki, jeśli chcesz usunąć promowany tekst ]

Życie na Wenus jednak nie istnieje? Media obiegła informacja mająca kwestionować badania sprzed 2 lat

Tlen atomowy składa się z pojedynczego atomu tlenu. Różni się od tlenu cząsteczkowego, który składa się z dwóch atomów tlenu i nadaje się do oddychania. Natomiast tlen atomowy jest wysoce reaktywny i uszkadza komórki.

– To interesujące, ale właściwie nie zaskakujące odkrycie. Spodziewaliśmy się, że w środowisku górnej warstwy atmosfery Wenus promieniowanie UV umożliwia produkcję różnorodnych związków chemicznych, wliczając w to wiele reaktywnych rodników. Tlen atomowy jest spodziewanym efektem aktywnych procesów fotochemicznych w górnej atmosferze Wenus – komentuje dr Janusz Pętkowski. To astrobiolog z działającego na Massachusetts Institute of Technology (MIT) zespołu badawczego Venus Team. Jest związany również z wydziałem Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej.

Tlen powstał dzięki Słońcu

Naukowcy po raz pierwszy bezpośrednio wykryli tlen po stronie Wenus zwróconej w stronę Słońca. Tam faktycznie jest wytwarzany w atmosferze. Wykryli go także po stronie odwróconej od Słońca, gdzie wcześniej został dostrzeżony przez teleskop naziemny na Hawajach. Przypomnijmy, iż Wenus obraca się znacznie wolniej niż Ziemia. Obrót wokół własnej osi zajmuje tej planecie 243 ziemskie doby.

– Atmosfera Wenus jest bardzo gęsta. Jej skład chemiczny bardzo różni się od składu atmosfery ziemskiej – powiedział fizyk z Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki Heinz-Wilhelm Hübers. To główny autor badania opublikowanego w czasopiśmie „Nature Communications”.

Gęsta atmosfera na drugiej planecie od Słońca zatrzymuje ciepło w niekontrolowanym efekcie cieplarnianym. – Wenus nie jest gościnna, przynajmniej dla organizmów, które znamy z Ziemi – dodał Hübers.

Tlen jest wytwarzany po dziennej stronie planety przez promieniowanie ultrafioletowe ze Słońca. Rozkłada ono atmosferyczny dwutlenek węgla i tlenek węgla m.in. na atomy tlenu. Część tego tlenu jest następnie transportowana przez wiatry na nocną stronę Wenus.

Między warstwami atmosfery Wenus

– Wykrycie tlenu atomowego na Wenus jest bezpośrednim dowodem na działanie fotochemii, wywołanej przez słoneczne promieniowanie UV. A także na transport jego produktów przez wiatry atmosfery Wenus – mówi astrofizyk i współautor badania, Helmut Wiesemeyer z Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka w Niemczech. – Dobrze znany przykład takiej fotochemii stanowi stratosferyczna warstwa ozonowa, chroniąca życie na Ziemi – dodaje Wiesemeyer.

Na wysokości około 65 km nad Wenus znajduje się warstwa chmur zawierających kwas siarkowy. Wieją tam również huraganowe wiatry, które poruszają się w kierunku przeciwnym do ruchu planety. To się zmienia na wysokości około 120 km nad powierzchnią. Tam silne wiatry wieją w tym samym kierunku, w którym obraca się planeta.

Okazało się, że tlen był skoncentrowany pomiędzy tymi dwiema warstwami, na wysokości około 100 km. Stwierdzono, że temperatura tlenu waha się od około minus 120 stopni Celsjusza po dziennej stronie planety do minus 160 stopni Celsjusza po stronie nocnej.

Czego nie wiemy o Wenus

Metody stosowane wcześniej do wykrywania tlenu na Wenus po stronie dziennej były pośrednie, oparte na pomiarach innych cząsteczek w połączeniu z modelami fotochemicznymi. – Wciąż jesteśmy na początku rozumienia ewolucji Wenus i tego, dlaczego tak bardzo różni się ona od Ziemi – powiedział Hübers.

– Tego typu obserwacje procesów fotochemicznych w górnych warstwach atmosfery Wenus przybliżają nas do pełniejszego zrozumienia procesów fizyko-chemicznych w atmosferze. Potencjalnie mogą pomoc w zrozumieniu, dlaczego historia Ziemi i Wenus potoczyła się tak niezwykle odmiennie – podsumowuje dr Pętkowski.

Źródło: Nature Communications.