Российский ученый рассчитал поведение серы в атмосфере Венеры

Прохождение Венеры по диску Солнца, заснятое через телескоп. Фото: ИТАР-ТАСС/ Альберт Гарнелис

Руководитель лаборатории инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер высокого разрешения МФТИ Владимир Краснопольский разработал первую модель распределения серы в венерианской газовой оболочке. Оказалось, что характерные темные полосы на ультрафиолетовых снимках планеты никак связаны с частицами кристаллической серы.

Если рассматривать Венеру в обычный оптический телескоп, то мы увидим только желтовато-белый матовый шар без всяких деталей. Но если сделать снимок в ультрафиолетовом диапазоне, картина сильно изменится и на диске появятся темные и светлые области, отражающие динамику атмосферы.

«Эти детали означают, что где-то в верхнем слое облаков есть вещество, поглощающее ультрафиолетовое излучение. За последние 30 лет выдвигались самые разные гипотезы, что это может быть. Многие ученые считали, что за это ответственны частицы серы. Но теперь нам приходится отказаться от этой гипотезы», — говорит заведующий лабораторией в МФТИ доктор физико-математических наук Владимир Краснопольский.

Еще в 1986 году Краснопольский поставил под сомнение «серную гипотезу», показав, что количества аэрозоля серы просто недостаточно для объяснения эффекта поглощения ультрафиолета. В новой статье ученый рассмотрел этот вопрос внимательнее и представил первую фотохимическую модель образования частиц серы в облаках Венеры. В ней были учтены некоторые процессы распада соединений серы под действием света, не участвовавшие в предыдущих моделях, а также построен профиль концентрации серного аэрозоля на различных высотах.

Кто оставляет ультрафиолетовый след в атмосфере Венеры?

Оказалось, что аэрозоль серы находится преимущественно в нижнем облачном слое, причем его масса составляет примерно десятую часть этого слоя, и он не виден снаружи. Но данные наблюдений в ближнем ультрафиолете, полученные советской межпланетной станцией «Венера-14», говорят о том, что поглощение в этом диапазоне происходит в верхнем слое облаков на высоте около 60 километров. Таким образом, сера не может быть связана с артефактами поглощения на этих УФ-снимках.

Сравнение рассчитанных концентраций аэрозоля серы (выделены красным) со структурой венерианских облаков по данным миссии Pioneer Venus. Изображение предоставлено пресс-службой МФТИ


По мнению Краснопольского, основным поглотителем и «художником», который рисует полосы на диске Венеры, может оказаться хлорид железа (FeCl3), который был обнаружен в атмосфере планеты рентгеновским флуоресцентным спектрометром на борту станции «Венера-12». В Институте космических исследований РАН в 1981 году были проведены лабораторные измерения коэффициента отражения в диапазоне ближнего ультрафиолета для однопроцентного раствора хлорида железа в серной кислоте (это основной компонент облачного слоя Венеры), и их результаты хорошо совпадают с данными наблюдений.

«Это позволяет нам рассматривать смесь серной кислоты и хлорида железа как основного претендента на роль таинственного ультрафиолетового поглотителя», — говорит Краснопольский. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Icarus.

Моделирование и спектроскопические исследования планетарных атмосфер традиционно приносят очень много информации. Так, прошлая работа ученых из этой лаборатории МФТИ и их российских коллег показала, что в атмосфере Венеры есть аномально нагретые области.
Теги:

Читать еще на Чердаке: