研究人員可能已經找到了金星雲層化學成分中缺失的部分，這部分成分可以解釋金星雲層在紫外線範圍內的顏色和”斑點”，從而解開了一個長期存在的謎團。金星的雲是由什麼組成的？科學家知道它們主要由硫酸滴組成，還有一些水、氯和鐵。在金星厚重而惡劣的大氣層中，它們的濃度隨著高度的變化而變化。但直到現在，他們還無法確定缺少的成分，而這種成分可以解釋雲層中只有在紫外線範圍內才能看到的斑塊和條紋。

金星研究取得突破

在發表於《科學進展》（Science Advances）上的一項研究中，劍橋大學的研究人員合成了含鐵硫酸鹽礦物，這種礦物在金星雲層惡劣的化學條件下非常穩定。光譜分析顯示，菱錳礦和酸性硫酸鐵這兩種礦物的組合可以解釋我們的鄰居行星上神秘的紫外線吸收特徵。

金星高層雲的多元視角。圖片來源：NASA/JPL

尋找答案

卡文迪什實驗室的保羅-裡默爾（Paul Rimmer）是這項研究的合著者之一，他說：”唯一可用的有關雲層組成的數據是由探測器收集的，這些數據揭示了雲層的奇怪特性，而我們迄今為止還無法完全解釋這些特性。特別是，在紫外線下觀察時，金星雲層有一種特殊的紫外線吸收模式。是什麼元素、化合物或礦物導致了這種觀察結果？”

研究團隊以金星大氣化學為基礎，在地球科學系的水地球化學實驗室合成了幾種含鐵硫酸鹽礦物。透過將合成材料懸浮在不同濃度的硫酸中並監測其化學和礦物學變化，研究小組將候選礦物的範圍縮小到了菱錳礦和酸性硫酸鐵，並在模仿太陽耀斑光譜而專門設計的光源（Rimmer’s FlareLab ；卡文迪什實驗室）下對這兩種礦物的光譜特徵進行了研究。

哈佛大學的研究人員測量了鐵在極端酸性條件下的紫外線吸收模式，試圖模擬更極端的金星雲。這些科學家是新成立的”起源聯合會”（Origins Federation）的成員。

「這兩種礦物相的組合所顯示的吸收模式和水平與在金星雲層中觀察到的暗紫外線斑塊一致，」合著者、劍橋大學地球科學系的克蘭西-蔣志堅（Clancy Zhijian Jiang）說。”這些有針對性的實驗揭示了大氣中錯綜複雜的化學網絡，並闡明了金星表面的元素循環”。

未來的金星探索

“金星是我們最近的鄰居，但它仍然是一個謎。”未來幾年，美國宇航局和歐空局將執行探索金星大氣層、雲層和表面的任務，我們將有機會更多地了解這顆行星。這項研究為未來的探索奠定了基礎。

編譯自/ scitechdaily