От первых зернистых снимков Венеры до современных изображений высокого разрешения одна загадка мучала умы учёных: почему наша ближайшая соседка такая полосатая? При наблюдении в телескопы УФ-диапазона, в верхних слоях облаков планеты видны тёмные полосы в форме букв C или Y. Наличие этих полос ставит вопросы о химических процессах, формирующих атмосферу нашего соседа.

«Мы давно знаем, что плотная атмосфера Венеры состоит из углекислого газа и азота с толстыми облаками серной кислоты, — говорит Алиан Ван, профессор наук о Земле, окружающей среде и планетах, руководитель группы планетарной спектроскопии. — Эти облака хорошо отражают солнечный свет, поэтому Венера выглядит такой яркой. Но почему в УФ-диапазоне видны тёмные полосы?».

Чтобы разгадать эту тайну, исследователи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (WashU) провели эксперименты в камере, имитирующей температуру, давление и основные соединения верхних слоев атмосферы Венеры, включая азот, углекислый газ и диоксид серы. Чтобы полностью воссоздать венерианские облака, команда пропустила электрический разряд через газовую камеру — наземную имитацию венерианских молний.

Ван и её коллеги хотели выяснить, может ли их эксперимент создать соединения, поглощающие УФ-излучение на тех же длинах волн, что и тёмные полосы на Венере. Определение источника этих соединений, называемых «неизвестными УФ-поглотителями», могло бы помочь разгадать загадку полосатой атмосферы Венеры.

Эксперимент был описан в журнале Earth and Planetary Science Letters. В статье говорится, что с помощью плазменного спектроскопа, отслеживающего химические процессы в камере, команда обнаружила, что разряды, подобные молниям, ускоряют распад диоксида серы.

«Наш электрический разряд средней силы примерно в 1000 раз эффективнее солнечного света на Венере в разрушении SO₂», — поясняет Ван.

В результате реакции образовались различные сернистые свободные радикалы, включая два высокореактивных соединения — SO* и S₂* (звёздочка обозначает свободные радикалы), которые возникали одновременно. Оба радикала могут служить предшественниками поглощающих ультрафиолет соединений, таких как оксиды серы, серная кислота или циклооктосера (кольцевая молекула из восьми атомов серы).

Молния на Венере может запустить цунами из этих соединений в атмосфере, которое будет двигаться со скоростью 100 метров в секунду. Результаты показывают, что два типа свободных радикалов, которые с равной вероятностью получаются при электрических разрядах, могут образовывать УФ-поглощающие соединения. В конечном итоге исследование должно помочь полностью раскрыть природу тёмных полос Венеры.