Em Vênus se respira oxigênio! Pelo menos na região das nuvens altas

Os astrônomos que estudam a atmosfera de Vênus confirmaram oficialmente a detecção de sinais claros de oxigênio atômico no seu lado diurno, acima das nuvens tóxicas do planeta.

planeta Vênus
Planeta Vênus. Crédito: NASA.

O oxigênio atômico é um composto chave na mesosfera e termosfera de Vênus, na região de transição entre os dois padrões dominantes de circulação atmosférica: fluxo retrógrado abaixo de 70 km e fluxo acima de 120 km de altitude.

No entanto, os métodos de detecção antigos e os atuais são indiretos e dependem de medições de outras moléculas em combinação com modelos fotoquímicos. Até recentemente, a detecção direta de oxigênio atômico podia ser realizada tanto no lado diurno como no lado noturno de Vênus, medindo a sua transição do estado base para um mais energético.

O oxigênio atômico concentra-se em altitudes de cerca de 100 km, com densidade máxima no lado diurno, onde é gerado pela fotólise do dióxido de carbono e do monóxido de carbono. Este método permite investigações detalhadas da atmosfera do planeta na região entre os dois padrões de circulação atmosférica.

Segundo os resultados de um projeto conjunto entre a NASA e o Centro Aeroespacial Alemão, publicados na revista Nature Communications, utilizando um telescópio infravermelho do observatório aerotransportado (SOFIA), foi detectada a presença de oxigênio atômico durante o dia em Vênus, o que revela novas informações sobre o dinâmica de sua atmosfera.

A deusa do amor

Vênus é de particular interesse para os cientistas porque tem muito em comum com a Terra, mas também é significativamente diferente. Os planetas têm massa, composição química e densidade semelhantes.

A diferença é que ele é coberto por espessas nuvens compostas principalmente de ácido sulfúrico, e sua atmosfera de dióxido de carbono cria um poderoso efeito estufa, provocando uma temperatura superficial extremamente elevada (em torno de 465 °C) e uma pressão aproximadamente 93 vezes maior que a do Superfície da Terra.

A camada de gás de Vênus gira muito rapidamente em torno dela. Os ventos muitas vezes podem atingir velocidades de cerca de 700 km/h, enquanto na Terra a maior velocidade do vento já registrada foi de 372 km/h em 1934 no Monte Washington, em New Hampshire, Estados Unidos.

As razões para as grandes diferenças entre Vênus e a Terra ainda não são totalmente compreendidas. Estudar o ambiente do nosso vizinho pode nos ajudar a entendê-lo melhor. Os pesquisadores dão uma atenção especial ao oxigênio atômico.

Oxigênio atômico em Vênus

O oxigênio que respiramos na Terra é molecular: suas moléculas são formadas por dois átomos (O₂) conectados entre si. O oxigênio atômico é composto de átomos separados e independentes deste elemento. Reage rapidamente com outras substâncias devido à sua atividade química.

Na Terra é encontrado principalmente em grandes altitudes, onde é formado como resultado da decomposição do oxigênio molecular pela radiação solar. Um processo semelhante pode ocorrer em Vênus. Como a sua atmosfera contém principalmente dióxido de carbono (CO₂), a luz solar provoca a divisão das suas moléculas em oxigênio atômico e monóxido de carbono.

Ao passar do lado noturno de Vênus para o lado diurno, essas substâncias se recombinam em moléculas de CO₂, fazendo com que o planeta brilhe no escuro. O oxigênio atômico foi descoberto como parte deste processo, mas a sua presença durante o dia é uma nova descoberta.

Descoberta com SOFIA

Pesquisadores liderados pelo físico Heinz-Wilhelm Hübers, do Centro Aeroespacial Alemão (DLR), analisaram dados de 17 pontos diferentes do planeta, incluindo os lados diurno e noturno, bem como o terminador, a linha de transição entre a luz e a escuridão, usando o telescópio infravermelho do observatório aerotransportado (SOFIA).

Em todos esses pontos, a equipe descobriu o oxigênio atômico, e sua concentração atingiu o pico a uma altitude de cerca de 100 km. Isto corresponde a uma altitude entre os dois principais modelos de circulação atmosférica: o poderoso fluxo super rotativo no sentido anti-horário abaixo de 70 km e o fluxo subsolar para antissolar na alta atmosfera acima de 120 km.

Mapa de distribuição das temperaturas e densidade molecular do oxigênio em Vênus. Crédito: Nature Communications.

A descoberta indica que o oxigênio atômico pode ser um recurso importante para estudos futuros da atmosfera de Vênus, especialmente nas zonas de transição entre os dois modelos de circulação.

Observações futuras, particularmente perto de pontos antissolares e subsolares, bem como em vários ângulos de incidência da luz solar, fornecerão mais detalhes sobre esta região e ajudarão futuras missões espaciais a Vénus.

Juntamente com medições do conteúdo atômico de oxigênio nas atmosferas da Terra e de Marte, estes dados ajudarão a melhorar a nossa compreensão das diferenças entre as atmosferas da Terra e de Vênus.