Så bildas troligen svavelmoln i Venus atmosfär

 

Forskare som använt sofistikerade beräkningskemiska tekniker har identifierat en ny möjlighet till hur svavelpartiklar kan bildas i Venus atmosfär.

" Vi vet att Venus atmosfär har rikligt med SO2 (svaveldioxid) och även  svavelsyrapartiklar. Vi förväntar oss att ultraviolett strålning förstör SO2 vilket producerar svavelpartiklar. De är uppbyggda från en atom S (svavel) till S2, sedan S4 och slutligen S8. Men hur kommer denna process i gång. Det vill säga hur bildas S2?" undrar Senior Scientist James Lyons, vid Planetary Science Institute i USA,  författare till Nature Communications-papperet "Fotokemiska och termokemiska vägar till S2 och polysulfurbildning i Venus atmosfär." (förtydligar här vad man menar (min anm.) undran är hur och varför två svavelatomer går samman och blir S2 osv).

  Molekyler avS2 ochS2 kan sedan kombineras för att bildaS4, och så vidare. Svavelpartiklar kan bildas antingen genom kondensation av S8 eller genom kondensation avS2, S4 och andra allotroper - olika fysiska former i vilka ett element kan existera - som sedan omorganiseras för att bilda kondenserad S8.

" Svavelpartiklar och då det gula svavel som vi oftast stöter på, består av mestadels av S8, som har en ringstruktur i sin uppbyggnad. Ringstrukturen gör S8 mer stabil mot förstörelse av UV-ljus än de andra allotroperna. För att bilda S8 kan vi antingen börja med två S-atomer och göra S2, eller så kan vi producera S2 med en annan väg vilket är vad vi har gjort i studien, säger Lyons.

"Vi hittade en ny väg för S2-bildning, reaktionen av svavelmonoxid (SO) och disulfurmonoxid (S2O), vilket är ett mycket snabbare vis än att kombinera två S-atomer för att göra S2," sa Lyons. (S2O är två svavelatomer och en syreatom

" För första gången användervi beräkningskemiska tekniker för att bestämma vilka reaktioner som är viktigast, snarare än att vänta på att laboratoriemätningar ska göras eller använda mycket felaktiga uppskattningar av hastigheten på ostuderade reaktioner. Detta är ett nytt och mycket välbehövligt tillvägagångssätt för att studera Venus atmosfär, säger Lyons. "Människor är ovilliga att gå in i labbet för att mäta hastighetskonstanter för molekyler som består av S, klor (Cl) och syre (O) - det här är svåra och ibland farliga föreningar att arbeta med. Beräkningsmetoder per dator istället för farliga labbförsök är det bästa – och egentligen enda – alternativet.

Beräkningsmetoder användes för att beräkna hastighetskonstanterna och till att bestämma de förväntade reaktionsprodukterna. Dessa är toppmoderna beräkningsmodeller (vad vi kallar ab initio-modeller) ( initio betyder"från början"). Dessa ab initio-beräkningar gjordes av författarna av studien från Spanien och från University of Pennsylvania.

– Den här forskningen illustrerar en annan väg till S2 och svavelpartikelbildning. Svavelkemin är dominerande i Venus atmosfär och spelar med stor sannolikhet en nyckelroll i bildandet av den gåtfulla UV-absorbatorn. Mer allmänt öppnar detta arbete dörrarna för att använda molekylära ab initio-tekniker för att skilja ut Venus komplexa kemi, säger Lyons.

Antonio Francés-Monerris från Departament de Química Física, Universitat de València, Spanien är huvudförfattare till studien. Medförfattare inkluderar Javier Carmona-García och Daniel Roca-Sanjuán också från Universitat de València, Alfonso Saiz-Lopez från Institute of Physical Chemistry Rocasolano i Madrid och Tarek Trabelsi och Joseph S. Francisco från University of Pennsylvania.

Bild vikipedia på Molnstrukturen i atmosfären visas på Venus i det ultravioletta spektrumet.