Подал: Федорова Елизавета Сергеевна (очно)
Авторы
Федорова Е.С. (1), Беляев Д.А. (1), Федорова А.А. (1), Лугинин М.С. (1), Кораблев О.И. (1)
Организации
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Секция
Исследование планет
Подсекция
ВЕНЕРА
Текст тезисов
В атмосфере Венеры аэрозольные частицы содержатся не только в облачном слое (высоты 50-70 км над поверхностью), но и в так называемой «надоблачной дымке», в мезосфере (высоты 70-100 км над поверхностью). Как и облака, эти частицы состоят из капель водного раствора серной кислоты (75-80% H$_2$SO4). Недавние исследования в рамках миссии Venus Express (VEx) показали, что 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 слоев до конца не известен; их формирование зависит от фотохимического взаимодействия водяного пара (Н$_2$О) с двуокисью серы (SO$_2$), изотопного соотношения HDO/H$_2$O, а также от условий конденсации воды в мезосфере.
В данной работе представлены результаты обработки спектров пропускания CO$_2$, H$_2$O и HDO полученных в эксперименте SOIR/VEx (Solar Occultation in the InfraRed) в режиме солнечного просвечивания. Эта работа охватывает наблюдения за весь период эксперимента SOIR, с 2006 по 2014 год. SOIR — акустооптический эшелле-спектрометр, являвшийся частью миссии Venus Express. SOIR проводил измерения в спектральном диапазоне 2,3–4,3 мкм с высокой разрешающей способностью (~25000), что позволило регистрировать тонкие линии поглощения таких молекул, как CO$_2$, H$_2$O, HDO, SO$_2$. Диапазон доступных высот при работе в режиме солнечного просвечивания начинается с 65-70 км (непосредственно над облачным слоем), поэтому данные SOIR идеально подходят для исследований надоблачной дымки [3]. На данном этапе в этом диапазоне высот были получены высотные профили концентраций CO$_2$, H$_2$O, HDO, температуры и изотопного соотношения HDO/H$_2$O. Восстановление концентраций проводится параллельно с [4]. Однако здесь мы использовали собственный алгоритм, который был апробирован на данных спектрометрического комплекса ACS/ExoMars [3], [5], [6]. В будущем планируется использовать результаты этой работы для изучения механизмов формирования плотных аэрозольных слоев над облаками, что поможет усовершенствовать существующие химические и микрофизические модели атмосферы Венеры и реализовать будущие эксперименты на планете.
Работа выполняется при поддержке гранта РНФ №23-12-00207.
[1] Luginin et al., 2016. Aerosol properties in the upper haze of Venus from SPICAV IR data. Icarus, Volume 277. doi:10.1016/j.icarus.2016.05.008.
[2] Luginin et al., 2018. Scale heights and detached haze layers in the mesosphere of Venus from SPICAV IR data. Icarus, Volume 311. doi:10.1016/j.icarus.2018.03.018.
[3] Fedorova et al., 2008. HDO and H2O vertical distributions and isotopic ratio in the Venus mesosphere by Solar Occultation at Infrared spectrometer on board Venus Express. J. Geophys. Res., 113, E00B22, doi:10.1029/2008JE003146.
[4] Mahieux et al., 2023. The SOIR/Venus Express species concentration and temperature database: CO2, CO, H2O, HDO, H35Cl, H37Cl, HF individual and mean profiles. Icarus, Volume 405, doi:10.1016/j.icarus.2023.115713.
[5] Fedorova et al., 2020. Stormy water on Mars: The distribution and saturation of atmospheric water during the dusty season. Science, 367. eaay9522. doi:10.1126/science.aay9522.
[6] Belyaev et al., 2021. Revealing a High Water Abundance in the Upper Mesosphere of Mars With ACS Onboard TGO. Geophysical Research Letters, 48. e2021GL093411. doi:10.1029/2021GL093411.
В данной работе представлены результаты обработки спектров пропускания CO$_2$, H$_2$O и HDO полученных в эксперименте SOIR/VEx (Solar Occultation in the InfraRed) в режиме солнечного просвечивания. Эта работа охватывает наблюдения за весь период эксперимента SOIR, с 2006 по 2014 год. SOIR — акустооптический эшелле-спектрометр, являвшийся частью миссии Venus Express. SOIR проводил измерения в спектральном диапазоне 2,3–4,3 мкм с высокой разрешающей способностью (~25000), что позволило регистрировать тонкие линии поглощения таких молекул, как CO$_2$, H$_2$O, HDO, SO$_2$. Диапазон доступных высот при работе в режиме солнечного просвечивания начинается с 65-70 км (непосредственно над облачным слоем), поэтому данные SOIR идеально подходят для исследований надоблачной дымки [3]. На данном этапе в этом диапазоне высот были получены высотные профили концентраций CO$_2$, H$_2$O, HDO, температуры и изотопного соотношения HDO/H$_2$O. Восстановление концентраций проводится параллельно с [4]. Однако здесь мы использовали собственный алгоритм, который был апробирован на данных спектрометрического комплекса ACS/ExoMars [3], [5], [6]. В будущем планируется использовать результаты этой работы для изучения механизмов формирования плотных аэрозольных слоев над облаками, что поможет усовершенствовать существующие химические и микрофизические модели атмосферы Венеры и реализовать будущие эксперименты на планете.
Работа выполняется при поддержке гранта РНФ №23-12-00207.
[1] Luginin et al., 2016. Aerosol properties in the upper haze of Venus from SPICAV IR data. Icarus, Volume 277. doi:10.1016/j.icarus.2016.05.008.
[2] Luginin et al., 2018. Scale heights and detached haze layers in the mesosphere of Venus from SPICAV IR data. Icarus, Volume 311. doi:10.1016/j.icarus.2018.03.018.
[3] Fedorova et al., 2008. HDO and H2O vertical distributions and isotopic ratio in the Venus mesosphere by Solar Occultation at Infrared spectrometer on board Venus Express. J. Geophys. Res., 113, E00B22, doi:10.1029/2008JE003146.
[4] Mahieux et al., 2023. The SOIR/Venus Express species concentration and temperature database: CO2, CO, H2O, HDO, H35Cl, H37Cl, HF individual and mean profiles. Icarus, Volume 405, doi:10.1016/j.icarus.2023.115713.
[5] Fedorova et al., 2020. Stormy water on Mars: The distribution and saturation of atmospheric water during the dusty season. Science, 367. eaay9522. doi:10.1126/science.aay9522.
[6] Belyaev et al., 2021. Revealing a High Water Abundance in the Upper Mesosphere of Mars With ACS Onboard TGO. Geophysical Research Letters, 48. e2021GL093411. doi:10.1029/2021GL093411.