上下文。了解金星原始大气中的氢含量对于理解塑造其大气进化的流体动力逃生过程至关重要。氢来自两个主要来源:来自太阳星云和水蒸气(H 2 O)的分子氢(H 2)。这些来源的精确比例仍然不确定,从而导致有关金星大气历史的不同假设。但是,尚未对这些来源比例的参数空间进行系统的探索。目标。这项研究旨在通过对早期大气逃生场景进行广泛的数值模拟来限制金星原始大气中的氢含量及其来源。方法。我们开发了一种改进的能量限制的流体动力逃生模型,该模型与1D辐射感染的Equi-Liberium大气模型集成在一起,以模拟金星上的早期大气逃生。使用当前金星大气中的NE和AR的同位素数据,我们限制了星云衍生和脱气的衍生氢的贡献。我们的模拟探索了超过500 000个场景,改变了最初的H 2和H 2 O组成,并考虑了不同的太阳极端紫外线(EUV)辐射条件。结果。我们的结果基于20 ne/ 22 ne,36 Ar/ 38 ar和20 ne/ 36 ar的同位素比在金星的大气中观察到的,这表明原始大气含水量仅限于h 2(0.0004 wt%)的0.01海洋等效物,而小于1.4 h 2 o.4海洋等效于h 2 o. div> div> div> div> div> div> div div> div> div div。这表明,如果维纳斯曾经有富含氢的主要气氛,那么它在形成其次要的H 2 O富含气氛之前大部分都是丢失的。此外,我们的方法可以应用于限制其他陆地行星的原始大气组成,从而为其进化史提供了见解。
截至2023年中,至少正在开发十个任务或计划在未来20年中探索金星。大多数强调大气化学和表面/内部科学目标,只有少数直接解决了金星作为主要科学目标的过去和现在的可居住性。所有的任务都采用了以前经过经过测试的平台 - 轨道和一般大气探针,但(截至迄今为止)没有计划使用寿命更长的大气平台(例如气球或飞艇)或着陆器。因此,关于金星的几个关键问题必然会在当前的开发任务浪潮之后仍未得到答复,这将从2029年开始探索金星,并在整个2030年代继续进行。这个面向未来的观点概述了一个主要的科学问题,即维纳斯的下一个任务应该解决,以便更好地理解地球作为一个系统,并为金星类似外行星提供可靠的比较基础,这些比较基础只能通过远程观察来调查,例如詹姆斯·韦伯太空电视(James Webb Space Telescope)(James Webb Space Telescope)(J. J. J. J. J. J. J.这一下一代的金星任务可能需要长期生活的大气平台,或者在不同高度,更长的地表站,以及最终的大气/云颗粒(气溶胶)的样品和表面返回地球实验室。Although ideas for aerial platforms, long-lived landers, and missions to return atmospheric and surface samples are being conceptualized at present to be ready for upcoming international competed opportunities (e.g., NASA, ESA, ISRO, JAXA), they await further investment in technologies to provide the combination of scienti fi c measurement capabilities and fl ight-system performance to make the breakthroughs that the community will expect, guided by长期以来的科学重点。