Венера в реальных цветах. Фото получено зондом Mariner. Исходные изображения находятся в общественном достоянии. Авторы и права: NASA / Ricardo Nunes.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, группа исследователей из США и Франции изучила фотохимическую роль сероводорода (H2S) в тёплых атмосферах экзопланет с высоким содержанием углекислого газа.
“Мы обнаружили, что лишь небольшое присутствие серы в атмосфере, менее 2%, может оказать существенное влияние на то, как образуются частицы тумана”, – сказал ведущий автор доктор Чао Хе, из Университета Джона Хопкинса.
Это полностью меняет то, что учёные должны искать и ожидать увидеть, когда они исследуют атмосферы на планетах за пределами нашей Солнечной системы.
Хотя учёные-планетологи уже знают, что газы серы влияют на фотохимию многих планет Солнечной системы, таких как Земля, Венера и Юпитер, мало что известно о роли серы в атмосферах экзопланет.
Из-за её роли в качестве важнейшего элемента жизни на Земле, выделяемого растениями и бактериями и содержащегося в нескольких аминокислотах и ферментах, учёные предлагают использовать продукты серы для поиска жизни за пределами Земли.
“Понимание того, существует ли сера и как она влияет на эти атмосферы, может помочь учёным определить, можно ли использовать газы серы в качестве биомаркера для определения наличия жизни”, — сказал доктор Хе.
Доктор Хе и его коллеги провели два ряда экспериментов, используя диоксид углерода, оксид углерода, азот, водород, воду и гелий в качестве основы для своих исходных газовых смесей.
Один эксперимент включал в смесь 1,6% серы, а другой – нет. Исследователи выполнили имитационные эксперименты в специально разработанной камере Planetary HAZE (PHAZER).
Поместив газы в камеру, они подвергли смеси воздействию одного из двух источников энергии: плазмы от тлеющего разряда переменного тока или света от ультрафиолетовой лампы.
Суперземля GJ 1132b в представлении художника. Авторы и права: MPIA.
Плазма, источник энергии более сильный, чем ультрафиолетовый свет, может имитировать электрическую активность, такую как молния и/или энергетические частицы, а ультрафиолетовое излучение является основным двигателем химических реакций в атмосферах планет, таких как Земля, Сатурн и Плутон.
После анализа на наличие твёрдых частиц и образовавшихся газовых продуктов команда обнаружила, что в смеси с серой было в три раза больше склеенных частиц или твёрдых частиц, взвешенных в газе.
Большинство этих частиц были органическими продуктами серы, а не серной кислотой, которые, как ранее считали исследователи, составляют большинство частиц серы на экзопланетах.
“Эта новая информация означает, что когда вы пытаетесь наблюдать за атмосферой экзопланеты и анализировать её спектры, если раньше вы ожидали увидеть другие продукты, то теперь вы должны ожидать увидеть эти органические продукты серы”, – сказал доктор Хе.
Или, по крайней мере, вы должны знать, что для них было бы необычно быть там. Это изменило бы объяснение исследований и интерпретацию спектров, которые видят исследователи.
Точно так же результаты должны побудить исследователей ожидать большего количества склеенных частиц, если они наблюдают за атмосферами экзопланет с серой, так как лишь небольшое количество серы увеличивает скорость образования таких частиц в три раза.
Опять же, это изменит то, как они интерпретируют свои выводы, и может иметь решающее значение для будущего наблюдения экзопланет.
Источник: universetoday.ru