ابرهای زرد ناهید چه رازی را در تاریکی پنهان کردهاند؟
ابرهای ناهید، لایههای اسرارآمیز و زردفامی هستند که با خود مادهای ناشناخته را حمل میکنند و اکنون دانشمندان توانستهاند با تعیین محدودیتهای عددی جدید، راز جذب نور تاریک آنها را فاش کنند.
سالهاست که ویژگیهای تاریک فرابنفش در ابرهای سیاره زهره (ناهید)، دانشمندان را بهتزده کرده است. اخیراً، تیمی بینالمللی از محققان، محدودیتهای عددی جدیدی را برای این ماده مرموز تعیین کردهاند. این پژوهش مهم، معمایی صد ساله را که به راز ونوس معروف است، به حل شدن نزدیکتر کرده و در مجله علمی Astrobiology منتشر شده است.
رمزگشایی از جذب نور در ابرهای ناهید
ناهید در نور مرئی معمولی به رنگ زرد کمرنگ دیده میشود، اما در طولموجهای فرابنفش، ویژگیهای تاریک و روشن چشمگیر در ابرهای فوقانی اسید سولفوریک آن مشاهده میشود. دانشمندان این الگوها را حدود یک قرن است که رصد میکنند، اما ماده مسئول آن، موسوم به «جذبکننده ناشناخته»، هرگز شناسایی نشده بود.
تیم تحقیقاتی با استفاده از مشاهدات ناهید و مدلسازی انتقال تابشی، تخمین زدند که مایع درون قطرات ابر سیاره زهره تا چه حد باید نور فرابنفش و آبی را جذب کند تا با مشاهدات فضاپیماها و تلسکوپها مطابقت داشته باشد.
این مدل، در واقع بررسی میکند که اگر مواد ابری ناهید را در یک لوله آزمایشگاهی جمعآوری و مطالعه کنیم، چه شکلی خواهند بود. این رویکرد مهم است زیرا جذب نور در یک مایع متراکم، میتواند با غلظت ماده جذبکننده نور در محلول ارتباط داشته باشد.
محققان اندازهگیریهای نجومی را به ضریب جذب مایع سازنده قطرات ابر تبدیل کردند، که در طیفسنجی آزمایشگاهی UV-visible کاربرد دارد. آنها دریافتند که در محدوده طولموج ۳۶۵ تا ۴۵۵ نانومتر، ضریب جذب مورد نیاز در ۳۷۵ نانومتر به حدود ۱۲۷۸ سانتیمتر⁻¹ میرسد. این یک نیاز بسیار بالا است و نشان میدهد که ماده جذبکننده ناشناخته باید یا در جذب نور بسیار کارآمد باشد، یا با غلظت بسیار بالا درون قطرات وجود داشته باشد، یا هر دو شرط را برآورده کند.
گزینههای احتمالی و چالشهای ماده ناشناخته
یکی از کلاسهای احتمالی مواد قادر به چنین جذب قوی، مولکولهای آلی کونژوگه با جذب بالا هستند. در این زمینه، «آلی» به معنای کربنمحور است و به منشا زیستی آن اشاره ندارد. برای مولکولهایی با قدرت جذب مشابه رنگدانههای پورفیرینوئید کارآمد، غلظت مورد نیاز تقریباً ۱۰ گرم در لیتر خواهد بود.
شکل طیف جذب ناهید نیز سرنخ مهم دیگری را اضافه میکند: جذب بین ۳۶۵ تا ۴۵۵ نانومتر به شدت کاهش مییابد. اگر جذب مشاهدهشده ناشی از مواد آلی کونژوگه باشد، این پروفایل جذب نسبتاً تیز با یک جذبکننده شیمیایی مشخص که در برابر تبدیل شدن به ترکیب قیرمانند مقاوم است، سازگار است.
با این حال، محققان تاکید میکنند که این یافتهها نه نشاندهنده وجود حیات در ابرهای ناهید است و نه ثابت میکند که جذبکننده مرموز آلی است. در عوض، این پژوهش الزامات کمی خاصی را برای هر ماده پیشنهادی، چه آلی و چه معدنی، تعریف میکند. همچنین توضیحات معدنی نیز با چالشهایی روبرو هستند، زیرا بسیاری از گزینههای معدنی پیشنهادی برای مطابقت با جذب مورد نیاز، باید در غلظتهای بسیار بالایی وجود داشته باشند.
آینده مطالعه ابرهای ونوس: مأموریتهای آتی
دانشمندان اکنون میتوانند این محدودیتها را در آزمایشهای آزمایشگاهی بیازمایند و در نهایت آنها را با اندازهگیریهایی که مستقیماً در جو ناهید انجام میشود، مقایسه کنند. ابتکار عمل مأموریتهای «ستاره صبح» به ناهید، در حال توسعه تکنیکهای درجا برای مطالعه شیمی ابرهای ناهید است.
این تلاشها شامل جستجو برای مولکولهای آلی پیچیده و اندازهگیریهایی است که میتواند به شناسایی جذبکننده ناشناخته کمک کند. یکی از ابزارهای برنامهریزی شده، «نفلومتر خودفلورسنت»، برای بررسی ذرات ابر ناهید از نظر فلورسانس مورد انتظار مرتبط با مولکولهای آلی طراحی شده و برای مأموریت Rocket Lab به ناهید برنامهریزی شده است.
منبع: خبرآنلاین
