specie di bromo, e acido bromidrico (HBr) in particolare, potrebbe svolgere un ruolo importante nella fotochimica della bassa atmosfera di Venere. Questa conclusione è stata raggiunta dai ricercatori del MIPT e dell'Istituto di ricerca spaziale dell'Accademia delle scienze russa dopo aver confrontato i dati delle osservazioni di Venere basate sulla Terra con le previsioni di un modello fotochimico. Il documento che descrive in dettaglio il loro studio è stato pubblicato sulla rivista Icaro .

Dagli anni Sessanta, le agenzie spaziali hanno lanciato numerose sonde spaziali su Venere. Poiché 17 missioni di successo su 24 sono state lanciate dall'Unione Sovietica, gli scienziati l'hanno soprannominato "il pianeta russo". Già a metà del XX secolo, gli scrittori di fantascienza immaginavano Venere come un pianeta abitabile coperto interamente dall'oceano, aspettandosi che accogliesse le future generazioni di terrestri. Ma Venere aveva in serbo molte sorprese per i suoi aspiranti coloni. Le prime sonde sovietiche che tentarono di atterrare su Venere furono schiacciate da immense pressioni nella bassa atmosfera prima che potessero raggiungere la superficie del pianeta. Infine, è diventato chiaro che Venere ha un'atmosfera unica, che è molto denso vicino alla superficie e ospita venti terrificanti ad altitudini più elevate. Soffiano a molte volte la velocità di rotazione del pianeta. Il nuovo studio migliora la comprensione del funzionamento interno di questo mondo altamente complesso.

La temperatura della superficie di Venere e della sua atmosfera inferiore è estremamente alta, circa 460 gradi Celsius in superficie. La pressione atmosferica su Venere è 93 volte quella sulla Terra. In queste condizioni estreme, composti peculiari si formano e si liberano nell'atmosfera venusiana, come acido cloridrico e acido fluoridrico. La scoperta di queste specie su Venere mezzo secolo fa è stata inaspettata. Detto ciò, sarebbe ragionevole supporre quindi che il bromuro di idrogeno, il successivo alogenuro di idrogeno, possa essere trovato anche nell'atmosfera venusiana.

Vladimir Krasnopolsky e Denis Belyaev hanno condotto le loro osservazioni di Venere da uno degli osservatori di Mauna Kea sulla Big Island, Hawaii, ad un'altitudine di 4,2 chilometri. I ricercatori hanno utilizzato il telescopio di tre metri dell'Infrared Telescope Facility (IRTF) della NASA, insieme a CSHELL, uno spettrografo ad alta risoluzione con un potere di risoluzione spettrale di circa 40, 000. Per cercare il bromuro di idrogeno su Venere, i ricercatori hanno osservato le righe spettrali più forti di questa specie molecolare, i cui numeri d'onda associati sono 2605,8 e 2606,2 unità per centimetro, che corrisponde a una lunghezza d'onda di circa 3,8 micrometri. Analizzando 101 spettri di Venere e cercando righe di bromuro di idrogeno, gli astrofisici hanno concluso che l'abbondanza di questa specie rispetto ad altre molecole nella nube raggiunge un'altitudine di 70 chilometri sopra la superficie del pianeta non supera una parte per miliardo.

"Il recupero dei parametri atmosferici dai dati spettroscopici è tutt'altro che banale, "dice Vladimir Krasnopolsky, il responsabile del Laboratorio di Spettroscopia Infrarossa Applicata al MIPT. "È possibile dedurre la temperatura dell'atmosfera a una data altitudine dai profili e dalle larghezze delle righe spettrali. Per quanto riguarda l'abbondanza di una data molecola rispetto ad altre specie atmosferiche, può essere determinato confrontando l'intensità della sua riga spettrale con l'intensità delle righe di altre molecole le cui concentrazioni sono note."

Nel 2012, Krasnopolsky ha creato un modello fotochimico che incorpora numerosi componenti dell'atmosfera di Venere. Il suo modello è stato ora aggiornato per includere i principali processi fotochimici che coinvolgono il bromo. Secondo il modello aggiornato, il bromuro di idrogeno è circa 300 volte meno abbondante a 70-80 chilometri sopra la superficie rispetto a 60 chilometri a causa del suo esaurimento per fotolisi e reazioni con l'idrogeno atomico e l'ossigeno. La rianalisi dei dati osservativi ha prodotto un limite superiore compreso tra 20 e 70 parti per miliardo di acido bromidrico al di sotto dei 60 chilometri. Le abbondanze relative di varie specie di bromo a diverse altitudini sono mostrate nella figura sottostante.

"Nonostante la bassa abbondanza di bromo stimata, potrebbe essere ancora una componente importante dell'atmosfera di Venere, " dice Denis Belyaev, un ricercatore senior presso lo Space Research Institute, RAS. "I calcoli termodinamici basati sul modello cinetico chimico di Vladimir Krasnopolsky indicano che il bromuro di idrogeno è la specie di bromo dominante nella bassa atmosfera".