臺北市立天文科學教育館

來自德國的天文物理學家團隊首次直接觀察到金星白天大氣層中的氧原子。他們研究了來自同溫層紅外線天文台（SOFIA）的數據，以了解更多關於金星大氣中的元素和分子的訊息。SOFIA是由一架曾在泛美航空和聯合航空的商業航線上服務過的波音747SP改裝上2.5米直徑反射式望遠鏡，在約1萬2500公尺的高空進行紅外線天文學研究的飛機。本研究已發表在《自然－通訊》期刊上。

圖說：圖a為亮度溫度，圖b為氧原子溫度，圖c為氧原子柱密度。圖中金星的淺灰色區域標誌著夜晚的一面。(Credit: Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42389-x)

雖然在該行星的大氣中已測量到高濃度的一氧化碳和二氧化碳，但行星科學家長期以來一直懷疑，在金星白天和夜晚的大氣層中都存在原子形式的氧。氧原子與您呼吸的氧氣不同，後者是氧分子（O₂），由兩個結合在一起的氧原子組成。氧原子的壽命不會很長，因為它具有很高的反應性，很容易與其他原子結合，讓發現氧原子存在的證據更具挑戰性。

先前的研究人員已經觀察到，在金星黑暗面的大氣中存在著氧原子。在這項新研究中，研究小組重點關注了金星大氣層中隱藏在SOFIA觀測資料的17個位置的數據，都發現氧原子存在的證據，這是首次在金星向陽面觀察到原子形式的氧。

研究人員認為，氧原子的產生是由於來自太陽的能量分解了一氧化碳和二氧化碳分子。這些氧原子在金星大氣中的強風作用下，會進入金星的黑暗面，一旦到達那裡，它們很可能結合成氧分子，並與其他元素反應。他們也認為，金星大氣中的氧原子可能對行星有冷卻作用，當單個氧原子與其他分子（如二氧化碳）碰撞時，能量被轉移到分子中，然後被輻射出去，造成金星大氣層上層的冷卻作用。（編譯／吳典諺）

資料來源：phys.org