Вещество в облаках Венеры должно поглощать свет с необычной силой: исследование
Международная группа исследователей рассчитала оптические свойства загадочного вещества, которое образует темные узоры на снимках атмосферы Венеры в ультрафиолетовых лучах. Компьютерная модель показала, что это соединение внутри капель серной кислоты поглощает свет с очень высокой эффективностью либо присутствует в атмосфере в большой концентрации.
В видимом диапазоне Венера выглядит бледно-желтой, потому что микроскопические капли ее верхнего облачного слоя интенсивно рассеивают солнечные лучи. Авторы исследования применили модель переноса излучения и перевели данные телескопов в параметры, которые обычно измеряют в химических лабораториях при спектроскопии жидких сред. Этот оптический эффект похож на поведение сигаретного дыма: в воздухе взвесь микрочастиц кажется белой из-за рассеяния света, но если собрать то же самое вещество в колбу, получится темный осадок смолы.
В исследованном диапазоне от 365 до 455 нанометров расчетный показатель поглощения жидкости на длине волны 375 нанометров составил около 1278 обратных сантиметров. Чтобы обеспечить такие оптические свойства, органическим соединениям с характеристиками порфириновых пигментов потребовалась бы концентрация около 10 граммов на литр. При этом авторы не связывают исследуемое вещество с земным хлорофиллом или гемом, а используют подобные молекулы только как пример известных поглотителей света.
Все о Венере: из чего состоит, какая температура, сколько лететь и почему называют сестрой Земли
Форма спектра задает жесткие рамки для химической природы вещества. Простые органические молекулы при контакте с концентрированной серной кислотой обычно быстро превращаются в темную смесь смол, которая равномерно задерживает лучи по всему видимому диапазону. В атмосфере Венеры поглощение света резко снижается на отрезке от 365 до 455 нанометров. Это означает, что возможное органическое вещество сохраняет устойчивую структуру и сопротивляется разрушению в серной кислоте.
Неорганические кандидаты на эту роль тоже остаются в списке, но для создания наблюдаемого эффекта они должны присутствовать в облаках в еще более высокой концентрации. Расчеты провели Ян Шпачек из американского Фонда прикладной молекулярной эволюции, Ли Ён Джу из южнокорейского Института фундаментальных наук, Януш Петковский из Вроцлавского научно-технического университета и Пол Риммер из Кембриджского университета. Ученые уточняют, что их модель задает количественные критерии для любых гипотез, но сама по себе не подтверждает наличие жизни или органики.
Проверить полученные требования предстоит автоматическим станциям.
Фото NASA