金星云层中神秘失踪的成分被发现

金星的云是由什么组成的?科学家们知道它主要由硫酸液滴组成，还有一些水、氯和铁。在金星浓厚而恶劣的大气中，它们的浓度随着高度而变化。但是到目前为止，他们还无法识别出能够解释云层斑块和条纹的缺失成分，这些斑块和条纹仅在紫外线范围内可见。

在发表于的一项新研究中科学进展剑桥大学的研究人员合成了含铁的硫酸盐矿物，这些矿物在金星云层的恶劣化学条件下保持稳定。

光谱分析显示，两种矿物质，菱形藻酶和酸性硫酸铁的结合可以解释我们邻近星球上神秘的紫外线吸收特征。

该研究的合著者、卡文迪什实验室的保罗·里梅尔说:“关于云层成分的唯一可用数据是由探测器收集的，这些数据揭示了云层的奇怪特性，迄今为止我们还无法完全解释这些特性。”

“特别是，当在紫外线下观察时，金星云具有特殊的紫外线吸收模式。是什么元素、化合物或矿物质导致了这样的观察结果?”

该小组根据金星大气化学配方，在地球科学系的水地球化学实验室合成了几种含铁硫酸盐矿物。

通过将合成材料悬浮在不同浓度的硫酸中并监控化学和矿物学变化，研究小组将候选矿物缩小到菱形藻酶和酸性硫酸铁，并在专门设计的模拟太阳耀斑光谱的光源下检查其光谱特征(保罗·里梅尔和萨曼莎·汤普森在卡文迪什实验室的FlareLab)。

哈佛大学的一个光化学实验室参与了这项研究，通过测量极端酸性条件下三价铁的紫外线吸收模式，试图模拟更极端的金星云。

这些科学家是新成立的Origins联合会的一部分，该联合会旨在促进此类合作项目。

“这两种矿物相结合所显示的吸收模式和水平与在金星云层中观察到的深色紫外线斑块相一致，”来自剑桥地球科学系的合著者Clancy Zhijian Jiang说。

“这些有针对性的实验揭示了大气中错综复杂的化学网络，并揭示了金星表面的元素循环。”

“金星是我们最近的邻居，但它仍然是个谜，”里梅尔说。

“未来几年，随着美国国家航空航天局和欧空局计划探索这颗行星的大气、云层和表面，我们将有机会更多地了解这颗行星。这项研究为这些未来的探索奠定了基础。”

这项研究得到了西蒙斯基金会和起源联合会的支持。

来源: Materials provided by University of Cambridge.
注明: Content may be edited for style and length. Journal Reference: Clancy Zhijian Jiang, Paul B. Rimmer, Gabriella G. Lozano, Nicholas J. Tosca, Corinna L. Kufner, Dimitar D. Sasselov, Samantha J. Thompson. Iron-sulfur chemistry can explain the ultraviolet absorber in the clouds of Venus. Science Advances, 2024; 10 (1) DOI: 10.1126/sciadv.adg8826