最后的拼图:金星云层中神秘的缺失组件揭晓

最后的拼图:金星云层中神秘的缺失组件揭晓

剑桥大学最近的研究揭开了金星云层组成背后的奥秘,确定了菱长石和酸性硫酸铁的组合是独特紫外线吸收模式的原因。

研究人员可能已经确定了金星云化学中缺失的成分,这些成分可以解释它们在紫外线范围内的颜色和“斑点”,从而解决了一个长期存在的谜团。

金星的云是由什么组成的?科学家们知道它们主要由硫液滴组成,还有一些水、氯和铁。在厚厚而充满敌意的金星大气中,它们的浓度随高度而变化。但直到现在,他们一直无法确定可以解释云的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。

金星研究的突破

在发表在《科学进展》上的一项研究中,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中恶劣的化学条件下是稳定的。光谱分析表明,两种矿物质,菱长石和酸性硫酸铁的组合,可以解释我们邻近星球上神秘的紫外线吸收特征。

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金星高层云层的多视图。图片来源:NASA/JPL

寻求答案

“云层组成的唯一可用数据是由探测器收集的,并揭示了云层的奇怪特性,到目前为止,我们无法完全解释这些特性,”卡文迪许实验室的Paul Rimmer说,他是该研究的合著者。“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,在地球科学系的水性地球化学实验室中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,该团队将候选矿物范围缩小到菱长石和酸性硫酸铁,其中光谱特征是在专门设计用于模拟太阳耀斑光谱的光源下检查的(Rimmer的FlareLab;卡文迪许实验室)。

哈佛大学的研究人员提供了三价铁在极端酸性条件下的紫外吸光度模式的测量结果,试图模仿更极端的金星云。这些科学家是新成立的起源联合会的一部分,该联合会促进了此类合作项目。

“这两种矿物相的组合所显示的模式和吸收水平与金星云中观察到的深色紫外线斑块一致,”来自剑桥大学地球科学系的合著者Clancy Zhijian 江说。“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。

未来的金星探索

“金星是我们最近的邻居,但它仍然是一个谜,”里默说。“在未来几年,我们将有机会更多地了解这颗行星,未来的NASA和ESA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。

 

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