Sjældent molekyle på Venus fundet af forskere fra Københavns Universitet – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Kemisk Institut > Nyheder > Nyhedssamling > Sjældent molekyle på V...

14. november 2016

Sjældent molekyle på Venus fundet af forskere fra Københavns Universitet

NYT FRA VENUS:

Ny forskning bedrevet af professor Henrik Kjærgaard og hans team på Kemisk Institut, Københavns Universitet, finder svovlforbindelse der kan absorbere ultraviolette stråler i Venus’ atmosfære.

Forskerholdets intensive detektivarbejde kan have løst en af Venus’ ældste hemmeligheder: Hvorfor absorberer planetens atmosfære en bestemt frekvens af ultraviolet lys? De nye resultater kan ifølge undersøgelsens forfattere hjælpe forskere med at forstå den komplekse svovlkemi i Venus’ varme, isolerende skydække.

Først i 1970'erne fandt man ud af at Venus’ tykke, overskyede atmosfære absorberer uv-lys fra solen, men man var ikke i stand til at bestemme, hvilket molekyle der stod for at absorbere solens stråler.

Men nu tyder den nye undersøgelse på at synderen er et svovloxid, en sjælden gasart bestående af to svovl- og to iltatomer, som ikke findes på jorden. Denne gas kan absorbere meget af det ultraviolette (UV) lys der stråler ind på Venus’ atmosfære, ligesom den måde, jordens ozonlag beskytter vores planet mod uv-stråler, der ikke kan ses af det menneskelige øje, men som kan forårsage forbrændinger på huden.

Besøg på Venus?

Fundet er gjort i København ved hjælp af avancerede teoretiske modeller, hvormed forskerne har påvist at det usædvanlige molekyle findes på Venus og sandsynligvis er en vigtig del af planetens tykke skydække. I søgen efter det absorberende molekyle i skyerne over Venus, har forskerne bygget molekyler i en computersimulering og løst kvantekemiske ligninger. 

Ved hjælp af information fra ligningerne, kunne forskerne beregne hvert molekyles energiniveau. Molekyler med forskellige energiniveauer absorberer lys ved forskellige bølgelængder, så Kjærgaard og folkene i hans gruppe har sorteret forbindelser efter energiniveau for at finde en forbindelse der kunne absorbere UV-lys på de samme bølgelængder - 320-400 nanometer - som Venus atmosfære absorberer uv-lys.

Svovl i form af svovlmonoxid og svovldioxid findes i høje nok koncentrationer på Venus til at kunne være de absorbere, men ingen af de forbindelser absorberer uv-lys mellem 320 og 400 nanometer, så forskerne har udelukket dem. Professor Henrik Kjærgaard siger, at selvom det nyeopdagede svovloxid ikke var kendt på Venus, har han og hans forskergruppe dannet en teori om at det kan dannes på den varme planet.

Svovloxidmolekylet kan tage sig ud i flere forskellige konfigurationer, kaldet isomerer. Ved at bruge en kvantekemisk model, har forskerne forudsagt hvilke af svovloxidernes isomerer der ville dannes under Venus lignende betingelser. Forskerne fandt at to lignende isomerer af det nye svovloxid passede på opskriften og kan absorbere UV-lys.

Endeligt har forskerne beregnet hvor hurtigt svovloxid isomererne dannes og nedbrydes i atmosfæren på Venus for at vurdere om molekylerne er til stede i passende mængder. Tallene viste sig forbløffende høje: I det øverste skylag var det nye svovloxid lige så koncentreret som svovlmonoxid eller svovldioxid – de to mest koncentrerede svovloxider i Venus’ atmosfære ifølge Kjærgaard.

Hvis hypotesen er korrekt, kan resultaterne hjælpe forskere med at forstå Venus’ svovlkredsløb, en vigtig komponent i at forstå vejret på Venus, ifølge professor Henrik Kjærgaard, professor i kemi ved Københavns Universitet og medforfatter til undersøgelsen offentliggjort i Geophysical Research Letters, et tidsskrift udgivet af American Geophysical Union.

Venus, hvad nu?

"Det er cool at vi kan forklare UV-absorptionen på Venus" siger Henrik Kjærgaard. "Som videnskabsmand, er det her virkelig sjovt. Jeg tror at det i det store billede af Venus’ atmosfære betyder at de atmosfæriske modeller der findes i øjeblikket, skal revideres og tage højde for disse mekanismer og nye forbindelser."

En løsning på mysteriet om den ukendte UV-absorber kan også hjælpe forskerne med at forklare Venus’ evne til at holde på varmen. Venus er dækket af en tyk, overskyet atmosfære mange gange tættere end Jordens. De tykke skyer holder på varmen og holder overfladen på steghede 470 grader Celsius - og gør dermed Venus til den varmeste planet i vores solsystem.

For at bekræfte at UV absorberen er det nye svovloxid, skal der sendes en rumsonde til Venus for at måle det direkte. I mellemtiden vil Kjærgaard og hans gruppe forsøge at skabe svovlforbindelsen i deres eget laboratorium for at måle dets egenskaber såsom evnen til at holde på varme.