Можливо, нові експерименти розгадали одну з найбільших таємниць Венери.
Астрохіміки виявили, що залізовмісні мінерали потенційно є таємничою речовиною, яка поглинає ультрафіолет, у хмарах, які огортають другу від Сонця ультрагарячу планету.
Якщо дивитися в ультрафіолетовому світлі, хмари Венери демонструють темні смуги, де щось поглинає ці хвилі високої енергії. Протягом десятиліть були запропоновані всілякі пояснення поглинаючої речовини, від хлориду заліза до різноманітних сполук сірки та навіть мікроорганізмів. Ця ідея вперше була висунута в 1960-х роках Карлом Саганом і досі має прихильників. Однак, якщо нові висновки вчених на чолі з Кленсі Чжіцзянь Цзяном і Полом Ріммером з Кавендішської лабораторії Кембриджського університету в Англії правильні, то вони відкинуть життя на Венері як пояснення на користь хімії на основі заліза.
Ріммер створив сцену у своїй заяві : «Єдині доступні дані про склад хмар були зібрані зондами та виявили дивні властивості хмар, які ми досі не змогли повністю пояснити. Зокрема, під час дослідження в ультрафіолетовому світлі, венерианські хмари мають особливу картину поглинання ультрафіолетового випромінювання. Які елементи, сполуки чи мінерали відповідальні за таке спостереження?”
Атмосфера Венери складається в основному з вуглекислого газу, але її хмари, розташовані на висоті від 30 до 40 миль (48-65 кілометрів) над пекучою гарячою поверхнею, утворюються з крихітних крапельок сірчаної кислоти, змішаної з мінералами, що містять залізо.
Група Цзяна і Ріммера синтезувала різні сполуки заліза, які могли існувати в хмарах Венери, і занурила їх у різні концентрації сірчаної кислоти. Вони виявили, що коли дві мінеральні фази (тобто різновиди складу мінералу, в даному випадку заліза) — ромбоклаз і кислий сульфат заліза — поєднуються, вони призводять до ефективного поглинача ультрафіолету.
«Схеми та рівень поглинання, показані комбінацією цих двох мінеральних фаз, узгоджуються з темними плямами ультрафіолетового випромінювання, які спостерігаються в хмарах Венери», — сказав Цзян у заяві. «Ці цілеспрямовані експерименти виявили заплутану хімічну мережу в атмосфері та пролили світло на кругообіг елементів на поверхні Венери».
Враховуючи ступінь поглинача ультрафіолетових променів у хмарах Венери, висновки Цзяна та Ріммера переконливо свідчать про те, що в хмарах Венери діє значна та невивчена хімія. Зрештою, наявність УФ-поглинача – це не просто наукова цікавинка. Кількість і розподіл ультрафіолетового поглинача змінюється з часом, і попередні дослідження показали, як варіації ультрафіолетового альбедо — показника того, наскільки відбиває або поглинає планета — можуть впливати на клімат Венери.
Між 2006 і 2017 роками кількість сонячного ультрафіолетового світла, відбитого назад у космос хмарами Венери, різко впала на 50%, перш ніж знову підскочити до попереднього рівня, оскільки кількість поглинача УФ-променів у хмарах змінилася. Додаткове ультрафіолетове світло, яке було поглинуте, допомогло ще швидше стимулювати циркуляцію у верхніх шарах атмосфери, активізуючи вітер зі швидкістю 200 миль/год (320 км/год), що сприяє «суперобертанню» в атмосфері Венери. Це екстремальне явище, через яке Венера та її верхні шари атмосфери здаються роз’єднаними: тверде тіло Венери обертається навколо своєї осі кожні 243 земних дні, але верхні шари атмосфери обертаються навколо планети лише за чотири дні.
Хоча нове відкриття дослідників може розчарувати тих, хто сподівається на життя на Венері, двері для мікробів на другій після Сонця планеті все ще відкриті. Зрештою, незважаючи на те, що поверхня Венери є справжньою пекельною дірою з температурою близько 464 градусів за Цельсієм (867 градусами за Фаренгейтом) і тиском 93 бари (приблизно в 93 рази більше, ніж у Землі на рівні моря), на висоті хмар умови насправді набагато кращі. Звичайно, будь-яке мікробне життя в небі Венери повинно було б боротися з токсичними хмарами сірчаної кислоти і практично без води, але останні дослідження показали, що амінокислоти, які є одним із основних будівельних блоків життя, можуть виживати в концентрованих сірчанокислих середовищах. Крім того, є дивовижне та суперечливе виявлення фосфіну — газу, який на Землі асоціюється з біологією — у хмарах Венери, що залишається спокусливим.
Зрештою, відповіді на всі ці питання можна отримати, лише повернувшись на Венеру з новими та сміливими місіями.
NASA має намір запустити місію під назвою DAVINCI («Дослідження благородних газів, хімії та зображень у глибокій атмосфері Венери») у 2029 році, яка ретельно досліджуватиме атмосферу Венери, опустивши в неї зонд, перевірить ідентичність ультрафіолетового поглинача та підтвердить або виключити наявність фосфіну. Друга місія NASA під назвою VERITAS («Випромінювальна здатність Венери, радіонаука, InSAR, топографія та спектроскопія») очікує на остаточне рішення щодо свого майбутнього після того, як її відклали у 2022 році для фінансування відкладеної місії на астероїд Psyche.
Тим часом Європейське космічне агентство (ESA) також повертається на Венеру з EnVISION, який буде запущено на початку 2030-х років для вивчення атмосфери та геології планети. (Перша місія ESA на планету, Venus Express, є 18-річною непохитною місією, яка все ще працює, запущена в листопаді 2005 року).
Нові результати були опубліковані 3 січня в журналі Science Advances.