有毒雲層之上，金星白天大氣首直接檢測到原子氧

科學家首度直接在金星白天一側大氣中發現明顯原子氧跡象，懸浮在金星有毒雲層上方，可能具有冷卻作用。

金星是科學家渴望更詳細研究的一個世界，它的質量、成分與地球相似，但地球鬱鬱蔥蔥、潮濕、充滿生命，金星卻是了無生機的死亡山谷。覆蓋著濃厚、令人窒息的二氧化碳雲層，表面平均溫度約 464℃。

這些雲層也在金星降下酸雨，整個大氣層更以驚人速度繞金星旋轉，低於雲層的風能以每小時約 700 公里速度呼嘯而過。在地球上，有記錄以來最高風速是每小時 407 公里。

我們不知道金星和地球為何如此不同，研究金星可以幫助我們弄清這點，金星是否曾與地球走在同一條路上，直到某個環節才出現分歧？

根據理論模型，已知原子氧（與我們呼吸的分子氧不同）存於金星大氣層。

原子氧由單一氧原子組成，壽命不長，具有很高反應性，容易與其他原子結合。地球上，高海拔地區分子氧經光解作用會產生原子氧，所以科學家認為主要由二氧化碳構成的金星大氣也會發生類似過程，當太陽光照射二氧化碳，光解作用會將其分解成原子氧和一氧化碳。

眾所皆知金星自轉非常緩慢，它自轉 1 天相當於地球 243 天，因此原子氧是金星中間層與熱層的關鍵物質。

先前觀察已發現金星夜晚一側存在原子氧，但白天一側尚未觀測到，來自德國多個機構的研究人員因此重點關注同溫層紅外線天文台 （Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，SOFIA）收集的 17 個位置數據：7 個在白天側，9 個在夜間側，1 個在明暗交界。

研究團隊幸運在所有 17 個地點都檢測到原子氧，濃度於 100 公里高度達到峰值，這也代表我們首次在金星白天一側觀察到原子形式的氧。

團隊表示，白天一側的原子氧由太陽能量分解一氧化碳、二氧化碳分子產生，隨著金星大氣強風吹拂，原子氧進入夜間一側後可能結合成分子氧並與其他元素反應。

此外，金星大氣中的原子氧可能替該行星帶來冷卻作用——當單個氧原子與二氧化碳等其他分子碰撞時，能量會轉移到分子上並透過輻射消散，導致金星大氣上層較冷。

新論文發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊。

• Presence of atomic oxygen confirmed on both day and night sides of Venus
• It’s Official: Oxygen Has Been Directly Detected in Venus’ Dayside Atmosphere

（首圖來源：NASA）