Ciemne pasy na zdjęciach Wenus w ultrafiolecie bez związku z siarką

dnia 26/04/2016
Zdjęcie Wenus w zakresie ultrafioletowym, źródło: NASA

Zdjęcie Wenus w zakresie ultrafioletowym, źródło: NASA

Przepiękne ciemne pasy widoczne na zdjęciach tarczy Wenus zarejestrowanych w zakresie promieniowania ultrafioletowego w żaden sposób nie są związane z krystalicznymi cząstkami siarki w jej atmosferze – ultrafiolet jest pochłaniany przez inną substancję – dowiodły tego dane uzyskane z pierwszego w historii modelu rozkładu siarki w gazowej otoczce Wenus opracowanego przez prof. Władimira Krasnopolskiego, dyrektora MIPT Laboratory of High Resolution Infrared Spectroscopy of Planetary Atmospheres.

Wyniki jego badań zostały opublikowane w periodyku Icarus.

Wenus obserwowana przez normalny teleskop w zakresie promieniowania widzialnego widoczna jest jako gładka, żółto-biała tarcza pozbawiona jakichkolwiek szczegółów. W zakresie promieniowania ultrafioletowego obraz ten ulega drastycznym zmianom – na tarczy planety pojawiają się ciemne i jasne obszary ujawniające dynamikę atmosfery.

„Owe ciemne obszary oznaczają, że gdzieś w górnych warstwach chmur znajduje się substancja pochłaniająca promieniowanie ultrafioletowe. Przez ostatnie 30 lat proponowano wiele hipotez co do składu chemicznego tej substancji. Wielu naukowców uważało, ze to cząsteczki węgla odpowiedzialne są za pochłanianie. Jednak teraz będziemy musieli porzucić także tą hipotezę,” mówi Krasnopolski.

Po raz pierwszy Krasnopolski zakwestionował „hipotezę siarki” w 1986 roku dowodząc, że ilość siarki była niewystarczająca do wytłumaczenia efektu pochłaniania promieniowania UV. W nowym artykule przedstawia pierwszy model fotochemiczny powstawania cząstek siarki w obłokach Wenus. Jego model uwzględnia określone procesy rozpadu związków siarki pod wpływem światła, które nie były uwzględniane w poprzednich modelach. Wynikiem badań  jest profil przedstawiający stężenie siarki na różnych wysokościach.

Model dowodzi, że aerozol siarki  znajduje się przede wszystkim w niższych warstwach atmosfery. Jego masa odpowiada za dziesiątą część warstwy i nie jest obserwowana z zewnątrz. Niemniej jednak, obserwacje w bliskim ultrafiolecie uzyskane przez sondę Wenera 14 wskazują, że pochłanianie w tym zakresie występuje dopiero w górnych warstwach atmosfery na wysokości ok. 60 km.

Porównanie stężenia względem wysokości dla dwóch profili aerozolu siarki (kolor czerwony) w obłokach atmosferycznych Wenus na podstawie danych z misli Pioneer Venus (mode 1, 2 i 3 oznaczają stężenie względem wysokości dla cząstek o rozmiarach ~0.5, 2.5, 7 um), Źródło: autorzy badania

Porównanie stężenia względem wysokości dla dwóch profili aerozolu siarki (kolor czerwony) w obłokach atmosferycznych Wenus na podstawie danych z misli Pioneer Venus (mode 1, 2 i 3 oznaczają stężenie względem wysokości dla cząstek o rozmiarach ~0.5, 2.5, 7 um), Źródło: autorzy badania

„Oznacza to, że aerozol siarki nie może być przyczyną pochłaniania promieniowania UV w atmosferze Wenus,” mówi Krasnopolski.

W jego opinii, głównym czynnikiem odpowiadającym za pochłanianie i ciemne pasy na tarczy Wenus może być  chlorek żelaza (FeCl3), który został odkryty w atmosferze tej planety za pomocą spektrometru rentgenowskiego znajdującego się na pokładzie sondy Wenera 12.

Warstwa chmur na Wenus w dużej mierze składa się z ciekłych kropki kwasu siarkowego (H2SO4). W 1981 roku, Instytut Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk przeprowadził testy laboratoryjne współczynnika odbicia w bliskim ultrafiolecie dla 1% roztworu chlorku żelaza w kwasie siarkowym i otrzymane wtedy wyniki całkowicie zgadzają się z najnowszymi obserwacjami.

„Możemy zatem podejrzewać, że mieszanina kwasu siarkowego i chlorku żelaza może być najbardziej prawdopodobną substancją powodującą tą tajemniczą absorpcję promieniowania UV,” mówi Krasnopolski.

Więcej informacji:

* artykuł naukowy: DOI: 10.1016/j.icarus.2016.03.010

Źródło: Moskiewski Instytut Fizyki i Technologii

Dodaj komentarz