مدل‌های نوین رایانه‌ای شاید گره از راز ابرهای گوگردی ناهید بگشایند

روش‌های محاسباتی می‌توانند به ما در شناخت فرآیندهای شیمیایی شگفت‌آور در جو سیاره‌ی ناهید (زهره) کمک کنند.

دانشمندان با بهره از روش‌های نوین محاسباتی به بینش تازه‌ای درباره‌ی کارکردهای نهفته‌ی (پتانسیلِ) جو پیچیده‌ی ناهید دست یافته‌اند.

تصویر خیره‌کننده‌ی فضاپیمای آکاتسوکی  ژاپن از سمت روزِ ناهید. یک بررسی تازه به سرنخ‌هایی درباره‌ی چگونگی پیایش ابرهای گوگردی در این سیاره دست یافته

ناهید در لایه‌ی کلفت و انبوهی از ابرهای عمدتا اسید سولفوریکی پوشیده شده. این ابرها بیشتر نوری که از خورشید بر این سیاره می‌تابد را بازمی تابانند و همین، ناهید را درخشان‌ترین جرم آسمان پس از خورشید و ماه کرده است. با این همه، بر پایه‌ی مشاهدات فضاپیماها و تلسکوپ‌های زمینی، چیزی در جو این سیاره هست که نور فرابنفش را درمی‌آشامد (جذب می‌کند).

اکنون یک گروه از دانشمندان، به دنبال مدل‌سازی‌های پیچیده‌ی محاسباتی، مسیر تازه‌ای را برای پدید آوردن دی‌سولفور در ابرهای ناهید پیشنهاد کرده‌اند؛ دی‌سولفور یا دی‌گوگرد یک دگرواره‌ی (آلوتروپِ) گوگرد است که از دو اتم گوگرد ساخته شده است.

دی‌سولفور به پیدایش دیگر دگرواره‌های گوگرد و در پی آن، به پیدایش مولکول‌های حلقوی (مولکول‌هایی از هشت اتم گوگرد) در جو ناهید می‌انجامد. این ذرات گوگرد می‌توانند پرتوی فرابنفش را درآشامند.

پیشنهاد این دانشمندان اینست که دی‌اکسید گوگرد (SO2) توسط نور خورشید می‌شکند، مونوکسید گوگرد (SO) و مونوکسید دی‌سولفور (S2O) می‌سازد و نسبت به ترکیب شدنِ اتم‌های جداگانه‌ی گوگرد، گذرگاه بسیار سریع‌تری  را برای ساختن دی‌سولفور فراهم می‌کند.

بهره‌گیری از روش‌های محاسباتی در این زمینه بسیار سودمند است، چرا که کار (آزمایش) با مواد شیمیایی و همنهش‌های موجود در جو ناهید، از جمله گوگرد، کلر و اکسیژن می‌تواند دشوار و گاهی خطرناک باشد.

جیمز لاینز، دانشمند برتر بنیاد دانش سیاره‌ای و یکی از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: «ما برای نخستین بار، برای تعیین این که چه واکنش‌هایی مهم‌ترند به جای آن که منتظر بمانیم تا سنجش‌های آزمایشگاهی انجام شود یا این که از برآوردهایی بسیار نادقیق از نرخ واکنش‌های بررسی نشده کمک بگیریم، به سراغ ترفندهای شیمی محاسباتی رفته‌ایم.»

لاینز می‌افزاید: «این یک رویکرد تازه و بسیار موردنیاز برای بررسی جو ناهید است.»

هنوز به هیچ همرایی و توافقی برای چیستیِ این درآشامنده رسیده نشده، ولی پنداشته می‌شود که به احتمال بسیار، شیمی گوگرد در آن دست دارد. دگرواره‌های سه‌اتمی و چهاراتمیِ گوگرد (که این دومی هم از دی‌سولفور پدید می‌آید) به عنوان این درآشامنده‌ی اسرارآمیزِ فرابنفش پیشنهاد شده‌اند.

این گروه پژوهشی که دانشمندانی از دانشگاه والنسیا و بنیاد شیمی فیزیکی روکانسولانو در مادرید، اسپانیا و دانشگاه پنسیلوانیا را هم در بر دارد، ادعا می‌کند که مدل‌های محاسباتی یا "شیمی از بُن (از آغاز)" که برای تعیین واکنش‌های احتمالی به کار رفته، می‌تواند در را به روی بهره‌گیری از این رویکرد برای بیشتر شناختن شیمی پیچیده‌ی ناهید بگشاید.

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر کامیونیکیشنز منتشر شده است.

-------------------------------------------------

تلگرام، توییتر و فیسبوک یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky

واژه‌نامه:

computational method - Venus - sulfuric acid - reflect - sun - planet - moon - Earth - computational modeling - disulfur - allotrope - sulfur - atom - cyclic molecule - UV - sulfur dioxide - SO2 - sulfur monoxide - SO - disulfur monoxide - S2O - chlorine - oxygen - computational chemistry - James Lyons - Planetary Science Institute - triatomic - tetratomic - Universitat de València - Institute of Physical Chemistry Rocasolano - Madrid - Spain - University of Pennsylvania - ab initio chemistry - Nature Communications - Japan - Akatsuki spacecraft 

منبع: اسپیس دات کام
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان