Espécies de bromo, e brometo de hidrogênio (HBr) em particular, poderia desempenhar um papel importante na fotoquímica da baixa atmosfera de Vênus. Esta conclusão foi feita por pesquisadores do MIPT e do Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Russa de Ciências, após comparar os dados de observações terrestres de Vênus com as previsões de um modelo fotoquímico. O artigo detalhando seu estudo foi publicado na revista Icaro .

Desde 1960, agências espaciais lançaram várias sondas espaciais para Vênus. Porque 17 das 24 missões bem-sucedidas foram lançadas pela União Soviética, os cientistas o apelidaram de "planeta russo". Em meados do século 20, escritores de ficção científica imaginaram Vênus como um planeta habitável coberto inteiramente pelo oceano, esperando que recebesse as futuras gerações de terráqueos. Mas Vênus tinha muitas surpresas reservadas para seus futuros colonos. As primeiras sondas soviéticas que tentaram pousar em Vênus foram esmagadas por imensas pressões na baixa atmosfera antes que pudessem alcançar a superfície do planeta. Eventualmente, ficou claro que Vênus tem uma atmosfera única, que é muito densa perto da superfície e abriga ventos terríveis em altitudes mais elevadas. Eles explodem em muitas vezes a velocidade de rotação do planeta. O novo estudo aumenta a compreensão do funcionamento interno deste mundo altamente complexo.

A temperatura da superfície de Vênus e de sua atmosfera inferior é extremamente alta, cerca de 460 graus Celsius na superfície. A pressão atmosférica em Vênus é 93 vezes maior que na Terra. Sob essas condições extremas, compostos peculiares são formados e liberados na atmosfera venusiana, tais como cloreto de hidrogênio e fluoreto de hidrogênio. A descoberta dessas espécies em Vênus meio século atrás foi inesperada. Dito isto, seria razoável supor então que o brometo de hidrogênio - o próximo haleto de hidrogênio - também pudesse ser encontrado na atmosfera venusiana.

Vladimir Krasnopolsky e Denis Belyaev conduziram suas observações de Vênus a partir de um dos observatórios Mauna Kea na Ilha Grande, Havaí, a uma altitude de 4,2 quilômetros. Os pesquisadores usaram o telescópio de três metros do Infrared Telescope Facility (IRTF) da NASA, acoplado com CSHELL, um espectrógrafo de alta resolução com um poder de resolução espectral de cerca de 40, 000. Para pesquisar brometo de hidrogênio em Vênus, os pesquisadores observaram as linhas espectrais mais fortes desta espécie molecular, cujos números de onda associados são 2605,8 e 2606,2 unidades por centímetro, que corresponde a um comprimento de onda de aproximadamente 3,8 micrômetros. Ao analisar 101 espectros de Vênus e procurar linhas de brometo de hidrogênio, os astrofísicos concluíram que a abundância desta espécie em relação a outras moléculas no topo das nuvens a uma altitude de 70 quilômetros acima da superfície do planeta não ultrapassa uma parte por bilhão.

"A recuperação de parâmetros atmosféricos de dados espectroscópicos está longe de ser trivial, "diz Vladimir Krasnopolsky, o chefe do Laboratório de Espectroscopia Infravermelha Aplicada do MIPT. “É possível inferir a temperatura da atmosfera em uma determinada altitude a partir dos perfis e larguras das linhas espectrais. Quanto à abundância de uma determinada molécula em relação a outras espécies atmosféricas, pode ser determinado comparando a intensidade de sua linha espectral com as intensidades de linhas de outras moléculas cujas concentrações são conhecidas. "

Em 2012, Krasnopolsky criou um modelo fotoquímico incorporando vários componentes da atmosfera de Vênus. Seu modelo agora foi atualizado para incluir os principais processos fotoquímicos envolvendo o bromo. De acordo com o modelo atualizado, o brometo de hidrogênio é cerca de 300 vezes menos abundante a 70 a 80 quilômetros acima da superfície do que a 60 quilômetros devido ao seu esgotamento por fotólise e reações com hidrogênio atômico e oxigênio. A reanálise dos dados observacionais resultou em um limite superior de 20 a 70 partes por bilhão de brometo de hidrogênio abaixo de 60 quilômetros. As abundâncias relativas de várias espécies de bromo em diferentes altitudes são mostradas na figura abaixo.

"Apesar da baixa abundância de bromo estimada, ainda pode ser um componente importante da atmosfera de Vênus, "diz Denis Belyaev, pesquisador sênior do Instituto de Pesquisa Espacial, RAS. "Cálculos termodinâmicos baseados no modelo cinético químico de Vladimir Krasnopolsky indicam que o brometo de hidrogênio é a espécie de bromo dominante na baixa atmosfera."