模型将金星低层霾解释为宇宙尘埃——Ars Technica
由日本东北大学行星科学家Hiroki Karyu领导的研究团队建立了一个微物理模型,解释了金星黄色低层霾的来源。根据研究结果,这层霾由流星体在金星大气中燃烧后留下的宇宙尘埃颗粒形成,Ars Technica报道。
早在20世纪70年代,Venera和Pioneer Venus探测器就记录到了这颗行星大气中的低层霾。长期以来,火山灰被认为是可能的解释之一,但模拟显示,无论是火山尘埃还是地表尘埃,都不会以能够形成观测到的颗粒层的方式与大气成分发生相互作用。
硫酸凝结
当流星体穿过金星大气时,会因与气体颗粒碰撞而升温,并留下宇宙尘埃。硫酸液滴会在这些颗粒表面凝结,就像地球上水蒸气在云形成过程中凝结在气溶胶上一样。
根据科学家的计算,尘埃颗粒甚至可能在酸凝结之前就黏结成更大的团簇。这些颗粒变得更重,并下沉到温度可达100 °C的较低、更热的大气层中。在那里,硫酸蒸发,裸露的尘埃颗粒则留存下来并形成霾。
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对紫外线吸收的一种可能解释
该模型还将这种霾与金星大气中一种吸收紫外线辐射的物质这一长期谜团联系起来。陨石含有镁、硅和铁,但铁化合物被证明是有前景的紫外线吸收剂。Venera和Vega任务的数据此前表明大气中存在铁,而Pioneer Venus Large Probe的质谱仪检测到了硫酸铁。
研究人员发现,硫酸铁的性质与这种霾的特征相符。在金星表面上空约40至50公里处,由于成核屏障,硫酸液滴无法附着在颗粒上。上升的热气流将这些颗粒带到云层上部,在那里它们冷却,并可能成为硫酸颗粒的一部分。
这项发表在《Nature Astronomy》上的研究的作者认为,宇宙尘埃是行星气候的重要组成部分。类似过程可能有助于研究木星、土星、海王星和系外行星上云和霾的形成。