احتمال حل معمای ابرهای گوگردی سیاره زهره

از آنجایی که روش‌های محاسباتی می‌توانند به ما در درک فرآیندهای شیمیایی عجیب و غریب در جو سیاره‌ها کمک کنند، اکنون معمای ابرهای گوگردی سیاره زهره ممکن است با یک مدل رایانه‌ای جدید حل شده باشد.

به گزارش هفت‌گرد و به نقل از اسپیس، دانشمندانی که از روش‌های محاسباتی جدید استفاده می‌کنند، به بینش جدیدی در مورد عملکرد بالقوه جو پیچیده سیاره زهره دست یافته‌اند.

سیاره زهره توسط ابرهای غلیظی پوشانده شده است که بیشتر از اسید سولفوریک تشکیل شده‌اند. این ابرها اغلب نور خورشیدی را که به این سیاره می‌تابد، منعکس می‌کنند و آن‌را پس از خورشید و ماه تبدیل به درخشان‌ترین شیء در آسمان می‌کنند. با این‌حال، فضاپیماها و مشاهدات مبتنی بر زمین یک جاذب ناشناخته نور فرابنفش موجود در جو این سیاره را نیز شناسایی کرده‌اند.

اکنون گروهی از دانشمندان با استفاده از مدلسازی محاسباتی پیچیده، وجود “دی‌سولفور” – آلوتروپ گوگرد متشکل از دو اتم گوگرد – را در ابرهای زهره پیشنهاد می‌کنند.

دی‌سولفور منجر به تشکیل سایر آلوتروپ‌های گوگرد و متعاقباً، مولکول‌های دایره‌ای یا حلقه‌ای از هشت اتم گوگرد در جو زهره می‌شود و این ذرات گوگرد می‌توانند نور فرابنفش را جذب کنند.

این تیم پیشنهاد می‌کند که گوگرد دی‌اکسید(SO2) که توسط نور خورشید تجزیه می‌شود، گوگرد مونوکسید(SO) و دی‌سولفور مونوکسید(S2O) را تشکیل می‌دهد و مسیر بسیار سریع‌تری را برای تشکیل دی‌سولفور نسبت به ترکیب اتم‌های گوگرد جداگانه فراهم می‌کند.

استفاده از روش‌های محاسباتی در این زمینه بسیار مفید است، زیرا کار با مواد شیمیایی و ترکیبات موجود در جو زهره، از جمله گوگرد، کلر و اکسیژن می‌تواند دشوار و گاهی خطرناک باشد.

“جیمز لیونز” دانشمند ارشد موسسه علوم سیاره‌ای می‌گوید: ما برای اولین بار در حال استفاده از تکنیک‌های شیمی محاسباتی برای تعیین اینکه کدام واکنش‌ها مهمتر هستند، هستیم، اما اینطور نیست که منتظر انجام اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی باشیم یا از تخمین‌های نادرست از سرعت واکنش‌های مطالعه نشده استفاده کنیم.

او افزود: این یک رویکرد جدید و بسیار مورد نیاز برای مطالعه جو سیاره زهره است.

در حالی‌که هنوز در مورد هویت جاذب نور فرابنفش در جو زهره اتفاق نظر وجود ندارد، تصور می‌شود که شیمی گوگرد در آن دخیل است. آلوتروپ‌های سه اتمی و چهار اتمی گوگرد که دومی نیز از دی‌سولفور تشکیل شده است، به عنوان جاذب مرموز فرابنفش پیشنهاد شده‌اند.

این تیم همچنین شامل دانشمندان دانشگاه “والنسیا” و مؤسسه شیمی فیزیک “روکاسولانو” در مادرید اسپانیا و دانشگاه “پنسیلوانیا” است و ادعا می‌کند که مدل‌های محاسباتی جدید که برای تعیین واکنش‌های احتمالی استفاده می‌شوند، می‌توانند درب‌های جدیدی را به روی استفاده از این رویکرد برای یادگیری بیشتر در مورد شیمی پیچیده زهره باز کنند.

این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.