有毒云层之上，金星白天大气首直接检测到原子氧

科学家首度直接在金星白天一侧大气中发现明显原子氧迹象，悬浮在金星有毒云层上方，可能具有冷却作用。

金星是科学家渴望更详细研究的一个世界，它的质量、成分与地球相似，但地球郁郁葱葱、潮湿、充满生命，金星却是了无生机的死亡山谷。覆盖着浓厚、令人窒息的二氧化碳云层，表面平均温度约 464℃。

这些云层也在金星降下酸雨，整个大气层更以惊人速度绕金星旋转，低于云层的风能以每小时约 700 公里速度呼啸而过。在地球上，有记录以来最高风速是每小时 407 公里。

我们不知道金星和地球为何如此不同，研究金星可以帮助我们弄清这点，金星是否曾与地球走在同一条路上，直到某个环节才出现分歧?

根据理论模型，已知原子氧（与我们呼吸的分子氧不同）存于金星大气层。

原子氧由单一氧原子组成，寿命不长，具有很高反应性，容易与其他原子结合。地球上，高海拔地区分子氧经光解作用会产生原子氧，所以科学家认为主要由二氧化碳构成的金星大气也会发生类似过程，当太阳光照射二氧化碳，光解作用会将其分解成原子氧和一氧化碳。

众所皆知金星自转非常缓慢，它自转 1 天相当于地球 243 天，因此原子氧是金星中间层与热层的关键物质。

先前观察已发现金星夜晚一侧存在原子氧，但白天一侧尚未观测到，来自德国多个机构的研究人员因此重点关注同温层红外线天文台 （Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，SOFIA）收集的 17 个位置数据：7 个在白天侧，9 个在夜间侧，1 个在明暗交界。

研究团队幸运在所有 17 个地点都检测到原子氧，浓度于 100 公里高度达到峰值，这也代表我们首次在金星白天一侧观察到原子形式的氧。

团队表示，白天一侧的原子氧由太阳能量分解一氧化碳、二氧化碳分子产生，随着金星大气强风吹拂，原子氧进入夜间一侧后可能结合成分子氧并与其他元素反应。

此外，金星大气中的原子氧可能替该行星带来冷却作用——当单个氧原子与二氧化碳等其他分子碰撞时，能量会转移到分子上并透过辐射消散，导致金星大气上层较冷。

新论文发表在《自然通讯》（Nature Communications）期刊。