كشف اكسيژن در سمت روز زهره!

زهره دنيايي است كه دانشمندان به دنبال بررسي جزييات بيشتر آن هستند و از بسياري جهات شبيه به زمين است. اما از ديگر جهات، كاملاً متفاوت و جهنمي است. اخترشناساني كه به جو سياره زهره نگاه مي‌كنند، مستقيماً نشانه‌هاي واضحي از وجود اكسيژن اتمي در نور روز اين سياره شناسايي كرده‌اند كه در بالاي ابرهاي سمي آن قرار دارند.
طبق مدل‌هاي نظري، اكسيژن اتمي در جو سياره زهره وجود دارد و حتي مستقيماً در سمت تاريك زهره شناسايي شده است، اما تيمي به رهبري هاينز-ويلهلم هوبرز فيزيكدان مركز هوافضاي آلمان (DLR) مي‌گويد كه تشخيص اكسيژن در سمت روز زهره به اين معني است كه ما بينش جديدي از پويايي جو اين سياره و الگوهاي گردشي در آن داريم.
زهره دنيايي است كه دانشمندان به دنبال بررسي جزييات بيشتر آن هستند و از بسياري جهات شبيه به زمين است. اما از ديگر جهات، كاملاً متفاوت و جهنمي است. جرم و تركيب آن مانند زمين است، اما در حالي كه زمين مرطوب، سرسبز و مملو از حيات است، زهره پوشيده از ابرهاي ضخيم و خفه‌كننده است كه عمدتاً از دي اكسيد كربن تشكيل شده‌اند و يك محيط گلخانه‌اي ايجاد كرده‌اند كه منجر به دماي متوسط سطحي در حدود ۴۶۴ درجه سانتي‌گراد مي‌شود، شبيه به يك گودال مرگ است.

باران‌هاي اسيدي و بادهايي با سرعت ۷۰۰ كيلومتر

آن ابرها باران اسيدي روي زهره مي‌ريزند و كل جو آن با سرعت فوق‌العاده‌اي به دور اين سياره مي‌چرخد. بادهاي زير ابرهاي زهره مي‌توانند با سرعتي در حدود ۷۰۰ كيلومتر در ساعت حركت كنند. در حالي كه بر روي زمين، بالاترين سرعت باد ثبت شده در حين وزش توفان، ۴۰۷ كيلومتر در ساعت بوده است.
ما نمي‌دانيم كه زهره و زمين چگونه بسيار متفاوت از يكديگر شده‌اند، اما مطالعه زهره مي‌تواند به ما در كشف آن كمك كند. آيا زهره زماني در مسيري مشابه زمين قرار داشته و در جايي مسيرش منحرف شده است يا از همان ابتدا يك سياره جهنمي بوده است؟

 دنبال كردن اكسيژن در جو  زهره

شناخت جو زهره مي‌تواند به ما در درك تفاوت‌هاي بين آن و زمين كمك كند و يكي از راه‌هاي انجام اين كار، دنبال كردن اكسيژن است.
اكسيژن اتمي مانند اكسيژني كه همه ما تنفس مي‌كنيم، نيست. اكسيژني كه ما تنفس مي‌كنيم، اكسيژن مولكولي يا ۲ O است كه از دو اتم اكسيژن متصل به هم تشكيل شده است، اما اكسيژن اتمي از اتم‌هاي منفرد و تكي اكسيژن تشكيل شده است و دوام زيادي ندارد، زيرا بسيار واكنش‌پذير است و به راحتي به اتم‌هاي ديگر متصل مي‌شود.
اكسيژن اتمي اينجا روي زمين، در ارتفاعات بلند، فراوان است، جايي كه در اثر نوركافتِ اكسيژن مولكولي ايجاد مي‌شود. اساسا فوتون‌هاي خورشيدي، ۲ O موجود در جو زمين را مي‌شكنند و موجب توليد اكسيژن اتمي مي‌شوند.
تصور مي‌شود روند مشابهي در زهره نيز اتفاق مي‌افتد. جو زهره عمدتاً از كربن دي اكسيد است. هنگامي كه نور خورشيد به ۲ CO برخورد مي‌كند، نوركافت، مولكول‌ها را به اكسيژن اتمي و مونوكسيد كربن تقسيم مي‌كند. مونوكسيد كربن نيز در معرض نوركافی قرار مي‌گيرد.

شناسايي اكسيژن اتمي در زهره

وقتي اين اتم‌ها به سمت تاريك زهره مي‌روند، دوباره به دي اكسيد كربن تبديل مي‌شوند، فرآيندي كه باعث مي‌شود قسمت شب سياره بدرخشد. اكسيژن اتمي به عنوان بخشي از اين فرآيند مشاهده شده است، اما قبلا هرگز در روز ديده نشده بود. هوبرز و تيمش داده‌هاي جمع‌آوري شده توسط رصدخانه استراتوسفري براي نجوم فروسرخ (SOFIA) را كه در ارتفاعات جو زمين، در محدوده طول موج تراهرتز در ميان امواج مايكروويو و فروسرخ دور عمل مي‌كند، مورد مطالعه قرار دادند. اين تلسكوپ در سه نوبت جداگانه پرواز كرد و داده‌هايي را در ۱۷ مكان در زهره شامل هفت مكان در سمت روز، ۹ مكان در سمت شب و يك مكان در وسط اين دو ناحيه جمع‌آوري كرد.
اخترشناسان در تمام اين ۱۷ مكان، اكسيژن اتمي را شناسايي كردند كه غلظت آن در ارتفاع حدود ۱۰۰ كيلومتري به اوج مي‌رسيد. اين مربوط به ارتفاعي است كه مستقيماً بين دو الگوي گردش جوي غالب در زهره شامل جريان فوق‌دوار قدرتمند زير ۷۰ كيلومتر كه خلاف جهت چرخش سياره مي‌چرخد و جريان موجود در ارتفاع بالاي ۱۲۰ كيلومتري سطح زهره قرار دارد. به گفته پژوهشگران، اين بدان معناست كه اكسيژن اتمي منبعي دست‌نخورده را براي كاوش در اين منطقه انتقالي جوي در زهره نشان مي‌دهد. آنها مي‌گويند: مشاهدات آينده، به ويژه در نزديكي نقاط ضد خورشيدي و زير خورشيدي (ارتفاع ۱۲۰ كيلومتري سطح زهره) و تمام زواياي اوج خورشيدي، تصوير دقيق‌تري از اين منطقه عجيب و غريب ارايه مي‌دهد و از ماموريت‌هاي فضايي آينده به زهره پشتيباني مي‌كند. پژوهشگران افزودند: همراه با اندازه‌گيري اكسيژن اتمي در جو زمين و مريخ، داده‌هاي زهره مي‌توانند به بهبود درك ما از چگونگي و چرايي جو زهره و زمين كمك كنند.