kozmos.hr
Svemir

Kako se na Veneri formiraju oblaci sumpora

objavljeno

Otkriće novog načina formiranja oblaka sumpora na Veneri moglo bi pomoći u otkrivanju misterioznog ‘čimbenika’ koji pomaže u apsorbiranju UV zračenja.

Pomoć tehnologije

Znanstvenici su – koristeći sofisticirane računalne kemijske tehnike – identificirali novi način koji objašnjava kako se čestice sumpora mogu formirati u atmosferi Venere. Ovi rezultati mogu pomoći u dugotrajnoj ‘potrazi’ za tajanstvenim ‘čimbenikom’ koji na Veneri pomaže u apsorbiranju ultraljubičastog zračenja.

„Znamo da atmosfera Venere ima obilje SO2 i čestica sumporne kiseline. Očekujemo da ultraljubičasto uništavanje SO2 proizvodi čestice sumpora. One su izgrađene od atomskog S (sumpora) do S2, zatim S4 i konačno S8. Međutim, kako dolazi do pokretanja ovog procesa, tj. kako nastaje S2?,“ rekao je James Lyons, jedan od autora članka koji je objavljen u novom broju časopisa Nature Communications i u kojem tim znanstvenika iznosi svoje spoznaje i nova tumačenja.

Zašto se unutrašnjost Sunčevog sustava vrti sporo?

Moguća objašnjenja

Jedna od mogućnosti jest da se S2 formira od dva atoma sumpora, odnosno reakcija S i S. Molekule S2 i S2 se zatim mogu spojiti u S4, i tako dalje. Čestice sumpora mogu nastati ili kondenzacijom S8 ili kondenzacijom S2, S4 i drugih alotropa – različitih fizičkih oblika u kojima element može postojati – koji se zatim ‘preuređuju’ u kondenzirani S8.

„Čestice sumpora, i žuti sumpor s kojim se češće susrećemo, sastoje se uglavnom od S8, koji ima prstenastu strukturu. Prstenasta struktura čini S8 stabilnijim protiv razaranja UV svjetlom od ostalih alotropa. Da bismo formirali S8, možemo ili započeti s dva S atoma i napraviti S2, ili možemo proizvesti S2 drugim putem, što smo učinili u analizi koju prezentiramo u našem radu,“ rekao je Lyons.

Molekule sumpora dolaze u mnogim oblicima koji se nazivaju alotropi, od S2 do S8. Tim znanstvenika predložio je novi način formiranja S2. Uz S2 koji je dostupan u atmosferi, proizvode se S4 i S8. S8 je uobičajeni oblik žutog sumpora koji se može vidjeti u blizini vulkanskih otvora ili dolazi u boci. Tim je predložio da su alotropi sumpora S3 i S4 misteriozni UV apsorberi u atmosferi Venere. Iako još nema konsenzusa o identitetu ovih apsorbera (tj. nečega što na Veneri 'upija' UV zračenje), znanstvenici smatraju da je vrlo vjerojatno da je odgovor leži u kemijskim svojstvima sumpora (©Royal Society of Chemistry; phys.org).
Molekule sumpora dolaze u mnogim oblicima koji se nazivaju alotropi, od S2 do S8. Uz S2 koji je dostupan u Venerinoj atmosferi, proizvode se S4 i S8. S8 je uobičajeni oblik žutog sumpora koji se može vidjeti u blizini vulkanskih otvora ili dolazi u boci. Tim je predložio da su alotropi sumpora S3 i S4 misteriozni UV apsorberi u atmosferi Venere. Iako još nema konsenzusa o identitetu ovih apsorbera (tj. nečega što na Veneri ‘upija’ UV zračenje), znanstvenici smatraju da je vrlo vjerojatno da odgovor leži u kemijskim svojstvima sumpora (©Royal Society of Chemistry; phys.org).

Otkriće novog načina formiranja

„Pronašli smo novi način za stvaranje S2. Riječ je o reakciji sumpornog monoksida (SO) i disumpornog monoksida (S2O), koja je mnogo brža od spajanja dva S atoma da bi se dobio S2,“ rekao je Lyons.

NASA objavila nove nevjerojatne snimke površine Venere

Dodao je kako je ovo „prvi put da koristimo tehnike računalne kemije kako bismo odredili koje su reakcije najvažnije. Prije toga smo čekali da se obave laboratorijska mjerenja ili koristili vrlo netočne procjene stope neproučenih reakcija. Ovo je novi i vrlo potreban pristup za proučavanje atmosfere Venere. Ljudi nerado idu u laboratorij kako bi izmjerili konstante brzine za molekule koje se sastoje od S, klora (Cl) i kisika (O) – to su teški i ponekad opasni spojevi za rad. Računalne metode stoga su najbolje i doista jedina dobra alternativa.“

Računalne metode korištene su za izračunavanje konstanti brzine i određivanje očekivanih produkata reakcije. Riječ je o najsuvremenijim računalnim modelima (ono što nazivamo ab initio modeli, a iza ovih ab initio izračuna stoje znanstvenici iz Španjolske te Sjedinjenih Američkih Država. Konačno, Lyons je zaključio da „Ovo istraživanje ilustrira još jedan put do S2 i stvaranja čestica sumpora. Sumpor je veoma zastupljen u Venerinoj atmosferi i vrlo vjerojatno igra ključnu ulogu u formiranju zagonetnog UV apsorbera. Općenitije, ovaj rad otvara vrata korištenju molekularnih ab initio tehnike za proučavanje složene kemije Venere.“

15 zanimljivosti o planetu Veneri

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Antonio Francés-Monerris et al., „Photochemical and thermochemical pathways to S2 and polysulfur formation in the atmosphere of Venus,“ Nature Communications 13 (2022).

Planetary Science Institute (9. kolovoza 2022.), „New analysis shows how sulfur clouds can form in Venus’ atmosphere,“ phys.org (pristup 12. kolovoza 2022).

Student povijesti koji u slobodno vrijeme voli čitati i pisati o svojim najdražim temama - povijesti, svemiru i astronomiji.