Исследователи обнаружили тяжелый изотоп кислорода в верхней мезосфере и нижней термосфере Земли

Учёные впервые измерили долю тяжёлого изотопа кислорода ¹⁸O в верхней мезосфере и нижней термосфере Земли. Исследование под руководством Хельмута Виземайера из Института радиоастрономии Общества Макса Планка (MPIfR, Бонн) с помощью инструмента GREAT на борту стратосферной обсерватории SOFIA показало, что содержание ¹⁸O на этих высотах близко к его содержанию в нижних слоях атмосферы.

Это открытие важно для понимания того, насколько глубоко биогенные эффекты проникают в атмосферу Земли. В перспективе это может помочь исследователям уточнить поиск потенциальных признаков жизни на других планетах, поскольку наблюдаемый изотопный дисбаланс (эффект Доула) связан с фотосинтезом и дыханием. Эффективное вертикальное перемешивание переносит эту биогенную "подпись" в высокие слои атмосферы, откуда ионы кислорода могут попадать даже в магнитосферный ветер, достигающий Луны.

"Впервые нам удалось идентифицировать спектроскопическую сигнатуру этого изотопного сдвига в спектральных линиях атомарного кислорода в природной среде — в труднодоступной области, слишком высокой для шаров-зондов и слишком низкой для спутников", — поясняет Рольф Гюстен из MPIfR. Наблюдения проводились в терагерцовом диапазоне по поглощению излучения Луны. Однако для окончательного вывода о том, какая именно биогенная сигнатура (молекулярного кислорода или озона) прослеживается на этих высотах, необходимы более чувствительные измерения. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Research.