金星云层中神秘缺失的成分被揭示
金星的云层是由什么构成的?科学家知道它主要由硫酸滴组成,还有一些水、氯和铁。在厚重且充满敌意的金星大气层中,它们的浓度随着高度的变化而变化。但到目前为止,他们还无法识别缺失的成分来解释云的斑块和条纹,这些斑块和条纹只能在紫外线范围内可见。
在《科学进展》杂志上发表的一项新研究中,剑桥大学的研究人员合成了含铁硫酸盐矿物,这些矿物在金星云层的恶劣化学条件下保持稳定。光谱分析表明,菱长石和酸性硫酸铁这两种矿物质的组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·里默(Paul Rimmer)表示:“有关云层组成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,到目前为止我们还无法完全解释这些特性。” “特别是,当在紫外线下检查时,金星云具有特定的紫外线吸收模式。哪些元素、化合物或矿物质负责这种观察?”
该团队在金星大气化学的基础上,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测化学和矿物学变化,研究小组将候选矿物的范围缩小到菱长石和酸性硫酸铁,并在专门设计用于模拟硫酸铁光谱的光源下检查了它们的光谱特征。太阳耀斑(卡文迪什实验室的保罗·里默和萨曼莎·汤普森的耀斑实验室)。
哈佛大学的一个光化学实验室参与了这项研究,测量了极端酸性条件下三价铁的紫外线吸收模式,试图模仿更极端的金星云。这些科学家是新成立的起源联盟的成员,该联盟致力于推动此类合作项目。
“这两种矿物相的组合所显示的吸收模式和水平与在金星云中观察到的暗紫外线斑块一致,”来自剑桥大学地球科学系的合著者 Clancyzhijian Jiang 说。“这些有针对性的实验揭示了大气中复杂的化学网络,并揭示了金星表面的元素循环。”
“金星是我们最近的邻居,但它仍然是一个谜,”里默说。“未来几年,我们将有机会更多地了解这颗行星,宇航局和欧洲航天局未来的任务将探索它的大气层、云层和表面。这项研究为未来的探索奠定了基础。”
该研究得到了西蒙斯基金会和起源联合会的支持。
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