Ny analyse viser, hvordan svovlskyer kan dannes i Venus-atmosfæren
Et genbehandlet billede af arkiverede Mariner 10-data indsamlet i 1974. Dette er et falsk farvebillede skabt ved hjælp af orange og ultraviolette filtre for henholdsvis de røde og blå kanaler. Skyerne er i omkring 60 kilometers højde, og billedet illustrerer tilstedeværelsen af en ukendt ultraviolet absorber i atmosfæren, et længe uløst mysterium om Venus. Kredit:NASA/JPL-Caltech
Forskere, der bruger sofistikerede beregningskemiske teknikker, har identificeret en ny vej for, hvordan svovlpartikler kan dannes i Venus atmosfære. Disse resultater kan hjælpe med at forstå den længe efterspurgte identitet af den mystiske ultraviolette absorber på Venus.
"Vi ved, at atmosfæren på Venus har rigeligt SO2 og svovlsyrepartikler. Vi forventer, at ultraviolet ødelæggelse af SO2 producerer svovlpartikler. De er bygget op fra atomart S (svovl) til S2 , derefter S4 og endelig S8 . Men hvordan sættes denne proces i gang, det vil sige, hvordan gør S2 form?" sagde Seniorforsker James Lyons fra Planetary Science Institute, en forfatter på Nature Communications papir "Fotokemiske og termokemiske veje til S2 og polysvovldannelse i Venus atmosfære."
En mulighed er at danne S2 fra to svovlatomer, det vil sige reaktion af S og S. Molecules of S2 og S2 kan derefter kombinere til S4 , og så videre. Svovlpartikler kan dannes enten ved kondensering af S8 eller ved kondensering af S2 , S4 og andre allotroper - forskellige fysiske former, som et element kan eksistere i - som derefter omarrangeres for at danne kondenseret S8 .
"Svovlpartikler og det gule svovl, vi oftere støder på, består for det meste af S8 , som har en ringstruktur. Ringstrukturen gør S8 mere stabil mod ødelæggelse af UV-lys end de andre allotroper. For at danne S8 , kan vi enten starte med to S-atomer og lave S2 , eller vi kan producere S2 ad en anden vej, hvilket er, hvad vi har gjort i avisen," sagde Lyons.
Svovlmolekyler kommer i mange former kaldet allotroper, fra S2 op til S8 . Underskriften angiver antallet af S-atomer i allotropen. Vi foreslår her en ny vej til S2 dannelse. Med S2 tilgængelig i atmosfæren, S4 og S8 er produceret. S8 er den almindelige form for gult svovl, der kan ses i nærheden af vulkanske åbninger, eller som kommer i en flaske. Svovlallotroperne S3 og S4 er blevet foreslået at være den mystiske UV-absorber i Venus-atmosfæren. Selvom der endnu ikke er konsensus om absorberens identitet, er det meget sandsynligt, at svovlkemi er involveret. Kredit:Figur tilpasset fra Jackson et al., Chem. Sci., 2016, udgivet af Royal Society of Chemistry.
"Vi fandt en ny vej til S2 dannelse, reaktionen mellem svovlmonoxid (SO) og disulfurmonoxid (S2 O), hvilket er meget hurtigere end at kombinere to S-atomer for at lave S2 ," sagde Lyons.
"For første gang bruger vi beregningskemiske teknikker til at bestemme, hvilke reaktioner der er vigtigst, i stedet for at vente på, at laboratoriemålinger skal udføres eller bruge meget unøjagtige estimater af hastigheden af ustuderede reaktioner. Dette er en ny og meget tiltrængt tilgang. for at studere atmosfæren på Venus," sagde Lyons. "Folk er tilbageholdende med at gå i laboratoriet for at måle hastighedskonstanter for molekyler, der består af S, klor (Cl) og oxygen (O) - det er vanskelige og nogle gange farlige forbindelser at arbejde med. Beregningsmetoder er de bedste - og virkelig kun – alternativ.
Beregningsmetoder blev brugt til at beregne hastighedskonstanterne og til at bestemme de forventede reaktionsprodukter. Disse er state-of-the-art beregningsmodeller (det vi kalder ab initio modeller). Disse ab initio-beregninger blev udført af forfatterne fra Spanien og fra University of Pennsylvania.
"Denne forskning illustrerer en anden vej til S2 og dannelse af svovlpartikler. Svovlkemi er dominerende i Venus' atmosfære og spiller meget sandsynligt en nøglerolle i dannelsen af den gådefulde UV-absorber. Mere generelt åbner dette arbejde dørene til at bruge molekylære ab initio-teknikker til at adskille Venus' komplekse kemi," sagde Lyons. + Udforsk yderligere
Ingen tegn (endnu) på liv på Venus
Varme artikler
-
Mælkevejen angriber intergalaktiske bankkonti, Hubble undersøgelse finderDenne illustration forestiller sig Mælkevejsgalaksens gasgenbrug over og under dens stjerneskive. Hubble observerer de usynlige gasskyer, der stiger og falder med sit følsomme Cosmic Origins Spectrogr -
NASA fortsætter med at studere pulsarer, 50 år efter deres tilfældige opdagelseDette kunstnerkoncept viser de to jetfly fra en pulsar. Kredit:NASAs Goddard Space Flight Center En lille smule skravl i videnskabelige data for 50 år siden førte til opdagelsen af pulsarer - hu -
Raketmand:LSU Mechanical Engineering-alumne Max Faget husket 50 år efter månelandingMax Faget Kredit:LSU Engineering Apollo 11-astronaut Neil Armstrong huskes med rette for at tage menneskets første skridt på månen for næsten 50 år siden den 20. juni, 1969. Mindre kendt, måske, e -
Forsker præsenterer arbejde for at forstå dannelsen af universetKredit:University of Manchester En Manchester-baseret astrofysiker har præsenteret forskning på en stor international konference, som forventes at give videnskabsfolk værdifuld indsigt i tyngdekra
- Operatør af verdens bedste internethub sagsøger tysk spionagentur
- Sprøjt skåret ned:Cornell dropper svømmetest midt i pandemi
- Sådan fortæller du, hvis der vil opstå en reaktion
- Automatisering er fordoblet i global fremstilling
- Hvordan den magnetoelastiske effekt kan styre nanoelementernes magnetiske egenskaber
- Biokompatibel, antimikrobiel belægning vist sig at begrænse bakterievækst