Ciemne pasma na Wenus w UV. Naukowcy zawężają tropy, ale zagadka trwa

Badacze zajmujący się atmosferą Wenus zwracają uwagę, że kontrastowe, ciemne pasma rejestrowane w świetle UV nie powstaną bez obecności materiału, który bardzo skutecznie pochłania promieniowanie ewentualnie występuje w chmurach w wyjątkowo dużej ilości. Międzynarodowy zespół stopniowo doprecyzowuje, jakie parametry musiałby mieć ten tajemniczy składnik, by tłumaczyć obserwowany obraz planety.

Zagadkę widać w danych od dawna. Już niemal sto lat temu astronomowie zauważyli, że Wenus w ultrafiolecie wygląda inaczej niż w świetle widzialnym: zamiast spokojnej, żółtawej poświaty pojawiają się zmienne wzory. Do dziś nie udało się wskazać kandydata, który w pełni wyjaśniałby te różnice i ich zmienność.

Tym razem naukowcy postawili na podejście, które ma pomóc połączyć astronomiczne obserwacje z tym, co da się sprawdzić doświadczalnie. Zespół kierowany przez dr. Jana Spaceka wykorzystał model pozwalający oszacować, jak silnie substancja zawarta w kroplach chmur musi absorbować światło, aby dać efekt zgodny z danymi z Wenus. Problem polega na tym, że cząsteczki w chmurach tej planety bardzo efektywnie rozpraszają promieniowanie, co utrudnia proste porównania z warunkami laboratoryjnymi.

dr Yeon Joo Lee z koreańskiego Instytutu Podstawowych Nauk podkreślał, że kluczowe było stworzenie narzędzia, które jednocześnie uwzględnia rozpraszanie i pochłanianie światła w atmosferze Wenus. Dzięki temu wyznaczono, jakiego poziomu absorpcji wymaga ciecz obecna w kroplach chmur w zakresie 365–455 nm. Rezultat jest jednoznaczny: absorber musiałby działać wyjątkowo wydajnie albo występować w bardzo wysokiej koncentracji.

Zespół zaznacza, że zbliżone cechy mogłyby mieć pewne sprzężone cząsteczki organiczne, ale jednocześnie odcina się od utożsamiania ich z chlorofilem, hemem czy innymi rozpoznanymi pigmentami biologicznymi. Takie związki pojawiają się jedynie jako przykłady klas substancji. Co więcej, aby mogły odpowiadać za sygnał z Wenus, musiałyby osiągać w chmurach stężenia sięgające nawet 10 gramów na litr.

Istotnym wątkiem jest obecność stężonego kwasu siarkowego, którego na Wenus nie brakuje. Wiele substancji organicznych pod jego wpływem przekształca się w ciemne, chemicznie złożone mieszaniny. Tyle że takie produkty zwykle pochłaniają promieniowanie w szerokim zakresie, a nie wykazują ostrego "odcięcia" intensywności absorpcji, jakie obserwuje się na Wenus. To oznacza, że jeśli pochłaniacz ma naturę organiczną, musiałby być chemicznie stabilny i odporny na tego typu przemiany.

Wnioski przedstawiono na łamach czasopisma "Astrobiology". Wyniki pomagają lepiej opisać możliwy skład chemiczny chmur Wenus, ale jednocześnie podnoszą poprzeczkę wielu wcześniejszym hipotezom: część propozycji wymagałaby wręcz rekordowych stężeń substancji, by odtworzyć efekt widoczny w ultrafiolecie. Lista potencjalnych kandydatów się kurczy, a tajemnica ciemnych pasm w UV wciąż pozostaje nierozwiązana.