Обнаружен таинственный недостающий компонент в облаках Венеры
Облака Венеры в основном состоят из серной кислоты с добавлением небольшого количества воды, хлора и железа. Их концентрация меняется в зависимости от высоты в плотной и враждебной атмосфере Венеры. Но до сих пор ученым не удавалось идентифицировать недостающий компонент, который объяснил бы пятна и прожилки на облаках, видимые только в ультрафиолетовом диапазоне.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, исследователи из Кембриджского университета синтезировали железосодержащие сульфатные минералы, которые стабильны в суровых химических условиях венерианских облаков. Спектроскопический анализ показал, что комбинация ромбоклаза и кислого сульфата железа может объяснить загадочную особенность поглощения ультрафиолета на соседней планете.
«Единственные доступные данные о составе облаков были собраны зондами и выявили странные свойства облаков, которые до сих пор мы не смогли полностью объяснить», — сказал Пол Риммер из Кавендишской лаборатории и соавтор исследования. — «В частности, при исследовании в ультрафиолетовом свете венерианские облака показали специфическую картину поглощения ультрафиолета. Какие элементы, соединения или минералы ответственны за такое наблюдение?»
Команда синтезировала несколько железосодержащих сульфатных минералов в лаборатории водной геохимии Департамента наук о Земле. Суспендируя синтезированные материалы в различных концентрациях серной кислоты и отслеживая химические и минералогические изменения, команда сузила круг минералов-кандидатов до ромбоклаза и кислого сульфата железа. Их спектроскопические характеристики были исследованы при помощи источников света, специально разработанных для имитации спектра солнечных вспышек.
Лаборатория фотохимии в Гарварде участвовала в исследовании, проводя измерения характеристик поглощения ультрафиолетового излучения трехвалентным железом в экстремально кислых условиях, в попытке имитировать еще более экстремальные облака Венеры.
«Закономерности и уровень поглощения, демонстрируемые сочетанием этих двух минеральных фаз, согласуются с темными ультрафиолетовыми пятнами, наблюдаемыми в облаках Венеры», — сообщил соавтор Клэнси Чжицзянь Цзян из Департамента наук о Земле Кембриджа. — «Эти целенаправленные эксперименты выявили сложную химическую сеть в атмосфере и пролили свет на круговорот элементов на поверхности Венеры».
«Венера — наш ближайший сосед, но она остается загадкой», — сказал Риммер. — «В ближайшие годы у нас будет шанс узнать гораздо больше об этой планете благодаря будущим миссиям НАСА и ЕКА по исследованию ее атмосферы, облаков и поверхности. Эта работа подготавливает почву для будущих исследований».
