Распределение содержания SO2 на ночной стороне мезосферы

Распределение содержания SO2 на ночной стороне мезосферы Венеры
Беляев Д.А.1, Евдокимова Д.Г.1, Montmessin F.2
1
Институт космических исследование РАН, Россия, Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32, 117810;
2
LATMOS - UVSQ/CNRS/IPSL, France, Guyancourt, 11 bd dAlembert, 78280.
E-mail: [email protected]
Оксиды серы (SOx) – малые газовые составляющие CO2-атмосферы Венеры – химически связанны с
облачным слоем, состоящим из аэрозолей серной кислоты (H2SO4) и расположенным на высотах 50-70
км. Изменения количества SOx внутри и выше облаков влияют на фотохимические процессы в
мезосфере планеты (70-100 км). Недавние наземные наблюдения [1-4] и мониторинг с аппарата «ВенераЭкспресс» [5-7] (преимущественно дневной стороны) показали сильные временные и пространственные
вариации относительного содержания SO2: от 20 до 500 ppb (частиц на миллиард) над облаками.
Мезосфера ночной стороны до сих пор исследована довольно скудно. Здесь отсутствует
фотодиссоциация молекул, а наличие глобальной циркуляции делает значительными взаимодействия
SOx с атомами Cl, OH, O и др., занесенными сюда с дневной стороны.
В данной работе представлены новые результаты наблюдений двуокиси серы, выполненные УФ
спектрометром СПИКАВ миссии «Венера-Экспресс» (2006-2014 гг.) [8] в режимах солнечного и
звездного просвечивания. Эксперимент по звездному просвечиванию проходил на ночной стороне
планеты, а солнечное просвечивание позволило исследовать область терминатора (сумерек) на высотах
85-100 км. Спектральный диапазон УФ канала СПИКАВ включает полосы поглощения SO2 в интервалах
190-220 и 270-300 нм, а также полосу поглощения CO2 в области 120-200 нм, которые регистрируются
со спектральным разрешением 1-2 нм. В результате, было получено вертикальное распределение
концентрации SO2 за время наблюдений с июня 2006 г. по апрель 2014 г. В среднем, относительное
содержание в единице объема растет с высотой от 20 на 85 км до 200 ppb на 100 км.
Кроме того, статистика наблюдений позволила построить карты распределения двуокиси серы по
широте и ночному времени суток на Венере – от вечерних до утренних сумерек. Также, исследование
годовых вариаций за 8 лет наблюдений показало насколько пиков увеличенного содержания SO2 со
значениями >100 ppb. В дальнейшем будет проведен дополнительный анализ для выявления корреляций
между такими пиками и свойствами аэрозольных частиц (размер и плотность) на высотах 90-95 км [9].
Список литературы:
[1] Encrenaz T. et al., 2012. HDO and SO2 thermal mapping on Venus: evidence for strong SO2 variability.
A&A 543, A153.
[2] Krasnopolsky V.A., 2010. Spatially-resolved high-resolution spectroscopy of Venus. 2. Variations of
HDO, OCS, and SO2 at the cloud tops. Icarus 209, 314-322.
[3] Sandor B.J. et al., 2010. Sulfur chemistry in the Venus mesosphere from SO 2 and SO microwave
spectra. Icarus 208, 49–60.
[4] Jessup et al., 2015. Coordinated Hubble Space Telescope and Venus Express observations of Venus’
upper cloud deck. Icarus. http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2015.05.027.
[5] Belyaev D. et al., 2012. Vertical profiling of SO2 and SO above Venus' clouds by SPICAV/SOIR solar
occultations. Icarus 217, 740–751.
[6] Marcq E. et al., 2013. Variations of sulphur dioxide at the cloud top of Venus’s dynamic atmosphere.
Nature Geoscience, vol. 6, 25-28. DOI: 10.1038/NGEO1650.
[7] Mahieux A. et al., 2015. Venus mesospheric sulfur dioxide measurement retrieved from SOIR on board
Venus Express. Planet. Space Sci. v.113-114, p.193–204.
[8] Bertaux et al., 2007. SPICAV on Venus Express: three spectrometers to study the global structure and
composition of Venus atmosphere. Planet. Space Sci. 55, 1673–1700.
[9] Luginin et al., 2015. Study of aerosol properties in the upper haze of Venus from SPICAV IR data.
Geophysical Research Abstracts. Vol. 17, EGU2015-790.