我们对金星水历史及其先前被认为的可居住性的知识正在受到新观察的考验。使用欧洲空间局（ESA）金星快车探测器上的红外太阳掩星仪（SOIR）进行的研究揭示了金星中层大气中两种水分子形式——H2O和HDO及其比率（HDO/H2O）水平的意外上升。这一发现引发了关于我们对金星水历史和其可能过去可居住性认知的疑问。
今天，金星被认为是一个炎热而干旱的世界。金星的气压几乎是地球的100倍，温度接近460°C。它的气氛被浓厚的充满硫酸和水滴的云层笼罩，极其干燥。该行星的水大部分位于这些云层的下方和内部。然而，科学家们认为金星曾经可能拥有与地球相当的水量。
“常因其相似的大小被称为地球之双胞胎，”东北大学的研究员加藤宏基指出，“尽管有这些相似之处，但金星的演变路线却截然不同。与地球不同，金星展现出剧烈的表面环境。”
通过探索H2O及其氘化变体HDO（同位素分子）的水平，研究人员可以获得金星水历史的有价值见解。人们普遍认为，金星与地球在最初时的HDO/H2O比率相似。然而，在金星密集的大气中（70公里以下），发现的比率高出120倍，表明氘在漫长时间内显著积累。这个增加主要是由于太阳辐射破坏了上层大气中的水同位素分子，导致氢（H）和氘（D）原子的产生。由于氢原子较轻，更容易进入太空，从而使得HDO/H2O比率逐渐上升。
要了解有多少氢（H）和氘（D）逃逸进入太空，必须测量阳光可以分解水同位素分子的高空（大约70公里以上云层之上）中这些同位素的数量。研究提出了两个意外发现：在70到110公里的高度范围内，H2O和HDO的浓度随着高度的增加而增加，而HDO/H2O比率显著上升，达到地球海洋中的水平的1500倍以上。
这些观察结果的一个潜在解释涉及水合硫酸（H2SO4）气溶胶的行为。这些气溶胶在云层上方形成，温度降至硫酸水的露点以下，导致富氘气溶胶的产生。这些颗粒随后上升到更高的高度，在那里温度的升高使它们蒸发，相对释放出更多的HDO。随后，蒸气下降，重新开始循环。
该研究强调了两个重要方面。首先，高度变化对于识别氘和氢储存的位置至关重要。其次，HDO/H2O比率的上升最终增强了氘的释放，从而影响了D/H比率的长期变化。这些结果支持在建模工作中整合高度依赖的动力学，以准确预测D/H比率的变化。通过更好地理解金星的可居住性和水历史，我们可以洞察哪些因素可能使行星变得不适居住，从而采取措施防止地球走上与其双胞胎相似的道路。
