금성 구름에서 사라진 신비한 성분 발견

금성의 구름은 무엇으로 만들어졌나요? 과학자들은 그것이 주로 황산 방울과 약간의 물, 염소, 철분으로 이루어져 있다는 것을 알고 있습니다. 그들의 농도는 두껍고 적대적인 금성 대기의 높이에 따라 다릅니다. 그러나 지금까지 그들은 UV 범위에서만 보이는 구름의 패치와 줄무늬를 설명할 수 있는 누락된 구성 요소를 식별할 수 없었습니다.

에 발표된 새로운 연구에서 과학 발전, 캠브리지 대학의 연구원들은 금성 구름의 가혹한 화학적 조건에서 안정적인 철 함유 황산염 광물을 합성했습니다. 분광학 분석을 통해 마름모꼴 분해효소와 산성 황산철이라는 두 가지 광물의 조합이 우리 이웃 행성의 신비로운 UV 흡수 특징을 설명할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

이번 연구의 공동 저자이자 캐번디시 연구소의 폴 림머(Paul Rimmer)는 “구름 구성에 대해 이용 가능한 유일한 데이터는 탐사선에 의해 수집되었으며 지금까지 우리가 완전히 설명할 수 없었던 구름의 이상한 특성을 드러냈습니다.”라고 말했습니다. “특히 UV 광선으로 조사했을 때 금성 구름은 특정한 UV 흡수 패턴을 나타냈습니다. 그러한 관찰을 담당하는 요소, 화합물 또는 광물은 무엇입니까?”

금성의 대기 화학을 기반으로 공식화된 연구팀은 지구과학과의 수성 지구화학 실험실에서 여러 가지 철 함유 황산염 광물을 합성했습니다. 연구팀은 합성된 물질을 다양한 농도의 황산에 부유시키고 화학적, 광물학적 변화를 모니터링함으로써 후보 광물을 마름모꼴분해효소와 황산제이철로 좁혔으며, 이 중 분광학적 특징은 황산의 스펙트럼을 모방하도록 특별히 설계된 광원에서 조사되었습니다. 태양 플레어(Cavendish Laboratory의 Paul Rimmer와 Samantha Thompson의 FlareLab).

하버드의 광화학 연구소는 훨씬 더 극한의 금성 구름을 모방하기 위해 극한의 산성 조건에서 제2철의 UV 흡광도 패턴을 측정하여 연구에 협력했습니다. 과학자들은 이러한 공동 프로젝트를 촉진하는 새로 설립된 Origins Federation의 일원입니다.

“이 두 광물상의 조합에 의해 나타나는 패턴과 흡수 수준은 금성 구름에서 관찰되는 어두운 UV 패치와 일치합니다”라고 케임브리지 지구 과학부의 공동 저자 Clancy Zhijian Jiang이 말했습니다. “이러한 표적 실험은 대기 내의 복잡한 화학적 네트워크를 밝혀냈고, 금성 표면의 원소 순환을 밝혀냈습니다.”

“금성은 우리의 가장 가까운 이웃이지만 여전히 미스터리로 남아 있습니다”라고 Rimmer는 말했습니다. “우리는 대기, 구름 및 표면을 탐험하기 위한 NASA 및 ESA 임무를 통해 앞으로 이 행성에 대해 더 많은 것을 배울 수 있는 기회를 갖게 될 것입니다. 이 연구는 이러한 미래 탐사를 위한 기반을 준비합니다.”

이 연구는 Simons Foundation과 Origins Federation의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240105145046.htm