Novo Estudo Demonstra Que a 'Mesosfera de Vênus' Aumentou Abruptamente na 'Razão de Deutério Para Hidrogênio'

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Imagem: Space Daily
Diagrama do mecanismo proposto para o ciclo de água mesosférica de Vênus para sustentar o aumento observado na razão HDO/H2O e a VMR de H2O com a altitude.
 
No dia de ontem (21/08), o portal 'Space Daily' noticiou que Pesquisadores usando o instrumento Solar Occultation in the Infrared (SOIR) a bordo da Sonda Venus Express da Agência Espacial Europeia (ESA) observaram um aumento significativo e inesperado na razão de deutério para hidrogênio (HDO/H2O) na Mesosfera de Vênus. Esta descoberta adiciona uma nova camada de complexidade à nossa compreensão da história da água em Vênus, levantando questões sobre se o planeta pode ter abrigado condições adequadas para a vida.
 
De acordo com a nota do portal, hoje, Vênus apresenta um ambiente severo, com pressões na superfície quase 100 vezes maiores do que as da Terra e temperaturas que chegam a aproximadamente 460°C. Suas espessas nuvens de ácido sulfúrico e gotículas de água criam uma atmosfera extremamente árida, com a maior parte de sua escassa água encontrada abaixo das camadas de nuvens. Apesar dessas condições extremas, acredita-se que Vênus pode ter tido, no passado, tanta água quanto a Terra.
 
“Vênus é frequentemente chamado de 'gêmeo da Terra' devido ao seu tamanho semelhante,” disse Hiroki Karyu, um pesquisador da Universidade de Tohoku. “Apesar das semelhanças entre os dois planetas, ele evoluiu de forma diferente. Ao contrário da Terra, Vênus tem condições de superfície extremas.”
 
Ao examinar as quantidades de H2O e seu isotopólogo HDO, os cientistas obtêm informações sobre a história da água em Vênus. É amplamente aceito que Vênus e Terra começaram com uma razão HDO/H2O semelhante. No entanto, a razão atual na atmosfera inferior de Vênus (abaixo de 70 km) é cerca de 120 vezes maior do que a da Terra, indicando um enriquecimento significativo de deutério ao longo do tempo. Esse aumento é atribuído principalmente à radiação solar que degrada os isotopólogos da água na atmosfera superior de Vênus, com átomos de hidrogênio mais leves escapando para o espaço mais facilmente, fazendo com que a razão HDO/H2O aumente.
 
Para entender melhor as taxas de escape de hidrogênio (H) e deutério (D) para o espaço, é essencial medir as concentrações dos isotopólogos da água em altitudes acima de 70 km, onde a luz solar pode degradá-los. O estudo revela duas descobertas surpreendentes: tanto as concentrações de H2O quanto de HDO aumentam com a altitude entre 70 e 110 km, e a razão HDO/H2O dispara por uma ordem de magnitude, alcançando níveis mais de 1500 vezes maiores do que os encontrados nos oceanos da Terra.
 
Uma possível explicação para essas observações envolve o comportamento dos aerossóis de ácido sulfúrico hidratado (H2SO4). Esses aerossóis se formam logo acima das nuvens, onde as temperaturas caem abaixo do ponto de orvalho da água sulfurada, levando à criação de partículas enriquecidas com deutério. À medida que esses aerossóis ascendem para altitudes mais elevadas, eles evaporam nas temperaturas mais quentes, liberando uma fração maior de HDO em comparação com H2O. O vapor então desce, continuando o ciclo.
 
O estudo destaca dois fatores críticos: a importância da altitude na determinação da distribuição de deutério e hidrogênio, e o impacto do aumento da razão HDO/H2O na evolução de longo prazo da razão D/H. Esses achados sugerem que processos dependentes da altitude devem ser considerados nos modelos para prever com precisão a evolução da razão D/H em Vênus. Compreender a história da água do planeta e sua potencial habitabilidade poderia fornecer insights cruciais para evitar que a Terra siga um caminho semelhante ao de seu “gêmeo”.
 
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