Планетологи раскрыли тайну образования облаков из серы на Венере

Международная группа исследователей использовала вычислительную химию и компьютерное моделирование, чтобы открыть пути преобразования серы в атмосфере утренней звезды. Исследование объясняет, почему атмосфере Венеры поглощает ультрафиолетовое излучение.

Венера окутана густыми облаками, состоящими в основном из серной кислоты. Эти облака отражают большую часть солнечного света, падающего на планету, что делает ее самым ярким объектом на небе после Солнца и Луны. Но космические миссии и наземные наблюдения обнаружили, что атмосфера отражает не весь спектр излучения, поглощая ультрафиолет.

Снимок Венеры в условном цвете, показывающий излучение в инфракрасном и ультрафиолетовом спектре. Изображение: JAXA/ISAS/DARTS/Kevin M. Gill
Количественное моделирование показало, что наиболее вероятным таинственным «поглотителем» являются молекулы серы. Спутниковые наблюдения показали, что в облаках на Венере большое количество серной кислоты и диоксида серы (SO₂). Исследователи показали, что под действием солнечного света он может расщепляться на моноксид серы (SO) и диоксида серы (S₂O).

Взаимодействие новых элементов (SO и S₂O) приводит к быстрому формированию частиц дисеры, то есть молекул серы, состоящих из двух атомов (S₂). Эти молекулы могут объединяться, создавая более сложные, состоящие из четырех и восьми атомов, а при присоединении отдельных атомов серы и других модификаций. Планетологи считают, что именно трехатомные и четырехатомные аллотропы серы поглощают ультрафиолетовое излучение.

Различные формы (аллотропы) молекул серы. Изображение: Planetary Science Institute
Впервые мы используем методы вычислительной химии, чтобы определить, какие реакции являются наиболее важными, вместо того чтобы ждать проведения лабораторных измерений или использовать крайне неточные оценки скорости неизученных реакций.
Джеймс Лайонс, старший научный сотрудник Планетологического института США и соавтор статьи
Исследователи отмечают, что возможности моделирования и количественной оценки могут помочь открыть и другие тайны сложных химических процессов в атмосфере Венеры.