I vores solsystem findes to bemærkelsesværdigt ens planeter: Jorden og Venus. De har sandsynligvis samme alder, har lignende størrelser og er sandsynligvis dannet af de samme byggesten. Alligevel er der betydelige forskelle mellem dem. Jorden har for eksempel en klar, blå himmel og en iltrig atmosfære.
Samtidig er Venus omgivet af en tæt sky af kuldioxid, kvælstof og forskellige sporstoffer. Men også i den ustadige atmosfære på vores 'ondskabsfulde' tvillingesøster findes ilt, viser forskere nu. Det skriver det hollandske medie Scientias.
For at præcisere, er der tale om en anden form for ilt end den, der findes på Jorden. I tilfældet ved Venus er det nemlig atomar ilt.
"Atomar ilt består af kun ét iltatom. Dette er altså noget andet end molekylær ilt, som består af to iltatomer og som vi har brug for til at trække vejret," sagde forsker Heinz-Wilhelm Hübers til Scientias.nl.
Forskerne opdagede denne atomare ilt ved hjælp af terahertz-spektrometeret upGREAT ombord på SOFIA. Efter analyse af de indsamlede data opdagede de tydelige tegn på atomar ilt både på dag- og natsiden af planeten. Opdagelsen er bemærkelsesværdig.
"Indtil nu er atomar ilt endnu ikke blevet observeret på dagsiden af Venus," sagde Hübers.
"Ifølge modeller skulle det dog eksistere og blive genereret under indflydelse af solstråling. Vores målinger bekræfter denne forudsigelse. Desuden viser resultaterne, at koncentrationen af atomar ilt falder, efterhånden som solstrålingen falder. Vindene på dagsiden transporterer den atomare ilt til natsiden, hvor den derefter ophobes lokalt."
Det betyder, at der altså både på dags- og natsiden af Venus findes atomar ilt. Og dette er for første gang direkte målt. Selvom vi ved, at atomar ilt spiller en afgørende rolle i fotokemien og energibalancen i Venus' atmosfære, var det indtil nu som sagt endnu ikke direkte observeret på dagsiden af Venus.
Tidligere observationer på natsiden var begrænset til at studere den svage glød af luft fra Venus, der er en subtil udstråling af lys gennem planetens atmosfære.
Men hvordan ser atomar ilt egentlig dagens lys på Venus? Denne form for ilt produceres på dagsiden af Venus gennem nedbrydning af kuldioxid (CO2) og kulilte (CO) og transporteres derefter til natsiden.
"Den atomare ilt dannes gennem fotolyse. Solstråling nedbryder CO2-molekyler, og ilten fra disse CO2-molekyler frigives som atomar ilt (dette sker også i mindre grad med CO)," sagde Hübers.
Holdet undersøgte 17 punkter på begge sider af planeten og konstaterede, at ilt blev detekteret på alle lokationer, med de højeste koncentrationer cirka 100 kilometer over overfladen.
At det ophobes her, er i sig selv ikke så mærkeligt. I Venus' atmosfære hersker to stærke luftbevægelser: under 70 kilometers højde blæser der orkanvinde mod Venus' rotationsretning, mens der over 120 kilometers højde blæser kraftige vinde med rotationsretningen.
Mellem disse modstridende atmosfæriske strømninger findes laget af atomar ilt. Temperaturen af atomar ilt varierer fra cirka -120 grader Celsius på dagsiden til -160 grader Celsius på natsiden. Koncentrationen er cirka ti gange lavere end i Jordens atmosfære. Opdagelsen af atomar ilt i Venus' ustadige atmosfære er et stort skridt fremad.
"Vores målinger bidrager til en dybere indsigt i fotokemien i Venus' atmosfære," sagde Hübers.
"Desuden viser de, at atomar ilt kan fungere som en sporingsmekanisme for vindbevægelser i en højde af cirka 100 kilometer. Også eksisterende modeller kan takket være vores målinger bekræftes og yderligere forfines."
Samtidig udvider studiet også vores viden om vores stadig mystiske naboplanet.
"Vi forstår nu for eksempel bedre, hvor meget atomar ilt der produceres på dagsiden af Venus, og hvordan dette hænger sammen med solstrålingen, der skinner på Venus," sagde Hübers.
Langsomt begynder vi altså at lære mere om Venus, som stadig er mindre godt studeret end vores anden nærmeste nabo, Mars. Forskerne håber at finde ud af, hvordan Venus og Jorden, trods deres store ligheder, har fulgt så forskellige veje og er blevet så forskellige i dag.
Selvom vi ikke præcis ved, hvordan Venus og Jorden er endt på så forskellige veje, kan forskning i vores naboplanet måske give os indsigt. Var Venus engang på samme kurs som Jorden og tog en forkert drejning? Eller var det fra starten af den onde tvilling af vores planet?
At få indsigt i Venus' atmosfære kan hjælpe os med at forstå kontrasterne med Jorden. En af metoderne til at opnå dette er ved at følge iltsporene.
"Niveauerne af atomar ilt i Jordens atmosfære adskiller sig markant fra dem på Venus," sagde Hübers.
"Dette skyldes, at atomar ilt på Jorden produceres ved nedbrydning af molekylær ilt, som er essentiel for liv. Forskning i atomar ilt kan derfor bidrage til en dybere forståelse af historien om begge atmosfærer."
Derudover er der store forhåbninger til forskellige kommende rummissioner til Venus. De seneste år er der kun sendt få rumsonder til Venus, men det ændrer sig snart, skriver Scientas.
