Исследование изотопного соотношения HDO/H2O в мезосфере Венеры по наблюдениям SOIR за 2006-2014 годы

Аэрозольные частицы в атмосфере Венеры содержатся не только в облачном слое (высоты 50-70 км), но и в так называемой надоблачной дымке, в мезосфере на высотах 70-100 км. Как и облака, эти частицы состоят из капель водного раствора серной кислоты (H2SO4) с процентным содержанием 75-80%. Недавние исследования в рамках миссии "Венера-Экспресс" (VEx) показали, что эти частицы имеют субмикронные (~0.2 мкм) и микронные (~1 мкм) размеры и могут образовывать отдельные плотные слои на высотах от 70 до 90 км [1, 2]. Механизм образования таких слоёв до конца неизвестен; их формирование зависит от фотохимического взаимодействия водяного пара (Н2О) с двуокисью серы (SO2), изотопного соотношения HDO/H2O, а также от условий конденсации воды в мезосфере.

В данной работе приведены результаты обработки спектров пропускания H2O, HDO и CO2, полученных в эксперименте SOIR/VEx (Solar Occultation in the InfraRed) в режиме солнечного просвечивания, а также получено соотношение HDO/H2O в мезосфере Венеры, важное для понимания эволюции планеты. Настоящая работа является продолжением анализа данных, опубликованных в 2008 году [3], и охватывает наблюдения за весь период эксперимента SOIR, с 2006 по 2014 гг. Акустооптический эшелле спектрометр SOIR миссии "Венера-Экспресс" проводил измерения в спектральном диапазоне 2.3–4.3 мкм с разрешающей способностью около 25000, что позволяло регистрировать тонкие линии поглощения таких молекул, как CO2, H2O, HDO, SO2. Диапазон доступных высот при работе в режиме солнечного просвечивания начинается выше 65 км (прямо над облаками), что делает данные SOIR идеально подходящими для исследования надоблачной дымки [3]. На данном этапе исследования было проведено восстановление высотных профилей CO2 и температуры в этом диапазоне высот. Далее, на основе полученных профилей концентрации СО2 и температуры будет восстановлено содержание H2O и HDO, а также определены условия для конденсации воды в мезосфере. Это позволит усовершенствовать существующие химические и микрофизические модели атмосферы Венеры и поможет в подготовке и реализации будущих экспериментов на планете.