Комп’ютерне моделювання пояснило складні процеси, що відбуваються в атмосфері Венери.

Міжнародна група дослідників використовувала обчислювальну хімію та комп’ютерне моделювання, щоб відкрити шляхи перетворення сірки в атмосфері ранкової зірки. Дослідження пояснює, чому атмосфера Венери поглинає ультрафіолетове випромінювання.

знімок Венери в умовному кольорі, що показує випромінювання в інфрачервоному і ультрафіолетовому спектрі. Зображення: JAXA / ISAS / DARTS/Kevin M. Gill

Венера оповита густими хмарами, що складаються в основному з сірчаної кислоти. Ці хмари відображають більшу частину сонячного світла, що падає на планету, що робить його найяскравішим об’єктом на небі після Сонця і Місяця. Але космічні місії і наземні спостереження виявили, що атмосфера відбиває не весь спектр випромінювання, поглинаючи ультрафіолет.

Кількісне моделювання показало, що найбільш імовірним таємничим “поглиначем” є молекули сірки. Супутникові спостереження показали, що в хмарах на Венері велика кількість сірчаної кислоти і діоксиду сірки (SO2). Дослідники побачили, що під дією сонячного світла він може розщеплюватися на моноксид сірки (SO) і діоксиду сірки (S2O).

Взаємодія нових елементів (SO і S2O) призводить до швидкого формування частинок дисери, тобто молекул сірки, що складаються з двох атомів (S2). Ці молекули можуть об’єднуватися, створюючи більш складні, що складаються з чотирьох і восьми атомів, а при приєднанні окремих атомів сірки та інших модифікацій. Планетологи вважають, що саме триатомні і чотириатомні алотропи сірки поглинають ультрафіолетове випромінювання.

Вперше ми використовуємо методи обчислювальної хімії, щоб визначити, які реакції є найбільш важливими, замість того щоб чекати проведення лабораторних вимірювань або використовувати вкрай неточні оцінки швидкості невивчених реакцій. Джеймс Лайонс, старший науковий співробітник Планетологічного інституту США і співавтор статті

Дослідники відзначають, що можливості моделювання та кількісної оцінки можуть допомогти відкрити й інші таємниці складних хімічних процесів в атмосфері Венери.